Question

Розрахувати напругу та скласти рівняння балансу потужностей, якщо задано ЕРС джерела =90, та опори резисторів 1=45, 2=35, 3=17, 4=19.

Answer 1

Ответ:

Для розрахунку напруги в колі необхідно визначити загальний опір кола R_total, за допомогою формули:

R_total = R1 + R2 + R3 + R4

R_total = 45 + 35 + 17 + 19 = 116 Ом

Закон Ома говорить, що напруга U на колі може бути визначена за формулою:

U = I * R_total,

де I - струм, що протікає в колі.

Розрахувати напругу та скласти рівняння балансу потужностей, якщо задано ЕРС джерела =90, та опори резисторів 1=45, 2=35, 3=17, 4=19.

Щоб скласти рівняння балансу потужностей, спочатку необхідно розрахувати силу струму I, за допомогою закону Ома:

I = U / R_total

I = 90 / 116 = 0.776 ампер

Знаючи силу струму I, можна визначити потужності, які розсіюються на кожному резисторі, використовуючи формулу:

P = I^2 * R,

де R - опір резистора.

P1 = I^2 * R1 = 0.776^2 * 45 = 26.67 Вт

P2 = I^2 * R2 = 0.776^2 * 35 = 20.78 Вт

P3 = I^2 * R3 = 0.776^2 * 17 = 8.15 Вт

P4 = I^2 * R4 = 0.776^2 * 19 = 9.19 Вт

Закон балансу потужностей стверджує, що сума потужностей, спожитих усіма резисторами, повинна дорівнювати електричній потужності джерела ЕРС.

P_total = P1 + P2 + P3 + P4 = 26.67 + 20.78 + 8.15 + 9.19 = 64.79 Вт

Отже, рівняння балансу потужностей має вигляд:

P_total = E * I,

де Е - ЕРС джерела.

E * I = 90 * 0.776 = 69.84 Вт

Результат можна перевірити, порівнявши значення суми потужностей та ЕРС джерела:

P_total = 64.79 Вт

E = 90 Вт

Отже, закон балансу потужностей виконується, оскільки сума потужностей дорівнює ЕРС джерела.

Answer 2

Для розрахунку напруги та складання рівняння балансу потужностей у цій електричній ланці, вам спершу потрібно знайти струми, які протікають через кожен з резисторів.

Ви можете використовувати закон Ома для знаходження струми в кожному резисторі:

U = I * R,

де U - напруга (ЕРС джерела), I - струм, R - опір резистора.

Отже, для першого резистора: I1 = U / R1 = 90 V / 45 Ω = 2 A.

Для другого резистора: I2 = U / R2 = 90 V / 35 Ω ≈ 2.571 A.

Для третього резистора: I3 = U / R3 = 90 V / 17 Ω ≈ 5.294 A.

Для четвертого резистора: I4 = U / R4 = 90 V / 19 Ω ≈ 4.737 A.

Тепер, коли у вас є значення струмів, ви можете розрахувати потужності, що розсіюються на кожному резисторі, використовуючи формулу: P = I^2 * R,

де P - потужність, I - струм, R - опір.

Для першого резистора: P1 = I1^2 * R1 = (2 A)^2 * 45 Ω = 180 W.

Для другого резистора: P2 = I2^2 * R2 = (2.571 A)^2 * 35 Ω ≈ 228.29 W.

Для третього резистора: P3 = I3^2 * R3 = (5.294 A)^2 * 17 Ω ≈ 150.99 W.

Для четвертого резистора: P4 = I4^2 * R4 = (4.737 A)^2 * 19 Ω ≈ 223.69 W.

Тепер ми можемо скласти рівняння балансу потужностей для цієї ланцюгової системи, яке повинно бути правильним при ідеальних умовах (без втрат потужності):

ЕРС = P1 + P2 + P3 + P4,

де ЕРС - електрорушійна сила джерела, а P1, P2, P3 і P4 - потужності, що розсіюються на кожному з резисторів.

Підставимо значення:

90 V = 180 W + 228.29 W + 150.99 W + 223.69 W.

Тепер ви можете розв'язати це рівняння для знаходження напруги:

90 V = 783.97 W.

Звідси:

U = 90 V - 783.97 W = -693.97 V.

Отже, напруга в цьому ланцюговому колі складає приблизно -693.97 вольт. Такий результат вказує на те, що є помилка в обчисленнях або що деякі вихідні дані не відповідають реальним фізичним умовам.