9. Три проводника соединены, как показано на рисунке. Сопротивление проводников: R₁ = 10 Ом, R₂ = 5 Ом, R₃ = 5 Ом. Найдите напряжение и выделяемую мощность на проводнике R₁, если амперметр показывает силу тока 2 А?

Решение:

• Амперметр показывает силу тока, протекающего через резистор R₃. Так как R₂ и R₃ соединены параллельно, сила тока, протекающего через R₃, равна I₃ = 2 А.
• Так как R₂ = R₃ = 5 Ом, то напряжение на R₂ и R₃ одинаковое. Используя закон Ома (U = I * R), найдём напряжение на R₃: U₃ = I₃ * R₃ = 2 А * 5 Ом = 10 В.
• Следовательно, напряжение на R₂ тоже равно 10 В: U₂ = 10 В.
• Найдём силу тока, протекающего через R₂: I₂ = U₂ / R₂ = 10 В / 5 Ом = 2 А.
• Общий ток, протекающий через резистор R₁ (который соединён последовательно с параллельным участком), равен сумме токов через R₂ и R₃: I₁ = I₂ + I₃ = 2 А + 2 А = 4 А.
• Теперь найдём напряжение на резисторе R₁: U₁ = I₁ * R₁ = 4 А * 10 Ом = 40 В.
• Мощность, выделяемая на проводнике R₁, рассчитывается по формуле P = U * I.
• P₁ = U₁ * I₁ = 40 В * 4 А = 160 Вт.

Ответ: Напряжение на R₁ равно 40 В, мощность равна 160 Вт.