Question

Третий резистор с сопротивлением R3 = 10 Ом подключен последовательно к двум резисторам, соединенным параллельно. Сопротивление второго резистора R1 = 4 Ом и третьего R2 = 6 Ом. a) Определите общее сопротивление в цепи. [2]b) Определите силу тока во втором резисторе и силу тока в цепи, если общее напряжение 36 В. [2] c) Определите работу и мощность тока во всей цепи за 5 с.[2] ​

Answer 1

Ответ:

a) Определите общее сопротивление в цепи равно 12.4 Ом.

b) Сила тока во втором резисторе равна 1.16 А

Сила тока в цепи равна 2.9 А.

c) Работа тока во всей цепи за 5 с. равна 522 Дж.

Мощность тока во всей цепи равна 104.4 Вт.

Объяснение:

а) определение Rобщ

R12=6*4/(6+4)= 24/10 = 2.4 Ом.

Rобщ = R12+R3 = 2.4 + 10 = 12.4 Ом.

b) сила тока

По Закону Ома I=U/R

Iобщ= 36/12.4 = 2.9 А. (с округлением до сотых)

По Закону Кирхгофа

Iобщ= I1 + I2 при параллельном подключении резисторов.

По Закону Ома I=U/R

Следовательно, при равном напряжении при параллельном соединении резисторов справедливо

I1/I2=R2/R1 = 6/4, то есть

I1= 0.29 * 6 = 1.74 А.

I2= 0.29 * 4 = 1.16 А.

c) Работа и мощность

P= U*I

W=P*t

P= 36*2.9 = 104.4 Вт.

W=104.4*5 = 522 Дж.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы омического соединения резисторов.

a) Общее сопротивление в цепи (R_total) при последовательном соединении резисторов определяется суммой их сопротивлений:

R_total = R1 + R2 + R3 R_total = 4 Ом + 6 Ом + 10 Ом R_total = 20 Ом

Ответ: общее сопротивление в цепи равно 20 Ом.

b) Для определения силы тока во втором резисторе (I1) и силы тока в цепи (I_total), мы можем использовать закон Ома: V = I * R, где V - напряжение, I - сила тока, R - сопротивление.

Сначала найдем силу тока в цепи:

V_total = 36 В R_total = 20 Ом

I_total = V_total / R_total I_total = 36 В / 20 Ом I_total = 1.8 А

Теперь найдем силу тока во втором резисторе (R1):

I1 = V_total / R1 I1 = 36 В / 4 Ом I1 = 9 А

Ответ: Сила тока во втором резисторе (I1) равна 9 А. Сила тока в цепи (I_total) равна 1.8 А.

c) Для определения работы и мощности тока во всей цепи за 5 секунд, мы можем использовать следующие формулы:

Работа (W) = Мощность (P) * Время (t) Мощность (P) = I^2 * R

Сначала найдем мощность тока в цепи (P_total):

P_total = I_total^2 * R_total P_total = (1.8 А)^2 * 20 Ом P_total = 5.148 Вт

Теперь найдем работу тока в цепи за 5 секунд:

W_total = P_total * t W_total = 5.148 Вт * 5 с W_total = 25.74 Дж

Ответ: Работа тока во всей цепи за 5 секунд равна 25.74 Дж. Мощность тока в цепи равна 5.148 Вт.

Answer 3

a) Общее сопротивление в цепи, когда резисторы соединены параллельно, можно вычислить по формуле для обратного сопротивления (реципрокального):

1/R_total = 1/R1 + 1/R2

Где R1 = 4 Ом и R2 = 6 Ом.

1/R_total = 1/4 + 1/6

Чтобы выполнить вычисления с обычными дробями, найдем общий знаменатель, который равен 12:

1/R_total = (3/12) + (2/12) 1/R_total = 5/12

Теперь найдем обратное значение общего сопротивления:

R_total = 12/5 Ом

b) Теперь, когда у нас есть общее сопротивление R_total и общее напряжение U, мы можем использовать закон Ома (U = I * R) для определения силы тока в цепи (I_total) и силы тока во втором резисторе (I1):

U = I_total * R_total 36 В = I_total * (12/5) Ом

Теперь найдем I_total:

I_total = (36 В) / (12/5 Ом) I_total = 15 А

Теперь найдем силу тока во втором резисторе (I1), используя то, что сопротивление R1 = 4 Ом:

U = I1 * R1 36 В = I1 * 4 Ом

Теперь найдем I1:

I1 = (36 В) / 4 Ом I1 = 9 А

c) Для определения работы, совершенной током в цепи, мы можем использовать следующую формулу:

Работа (W) = U * I_total * t

Где U - напряжение, I_total - сила тока в цепи (которую мы уже нашли), и t - время. В данном случае, t = 5 секунд.

W = 36 В * 15 А * 5 с W = 2700 Дж (джоулей)

Теперь мы можем найти мощность (P) с использованием формулы:

Мощность (P) = W / t

P = 2700 Дж / 5 с P = 540 Вт (ватт)

Итак, работа, совершенная током во всей цепи за 5 секунд, равна 2700 Дж, и мощность тока в цепи составляет 540 Вт.