Вопрос:

Амперметр в цепи, изображённой на схеме, показывает значение 2,5 А, напряжение на источнике тока равно 5 В, а сопротивления резисторов такие: R1 = 2 Ом, R2 = 3 Ом, R3 = 4 Ом, R4 = 5 Ом. Какая мощность выделяется на резисторе R2?

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Краткое пояснение:

Краткое пояснение: Для расчета мощности, выделяемой на резисторе R2, нам потребуется знать ток, протекающий через него, и его сопротивление. Воспользуемся законом Джоуля-Ленца для расчета мощности.

Пошаговое решение:

  1. Шаг 1: Определяем общее сопротивление цепи.
    Сопротивление R1 и R3 соединены последовательно: \( R_{13} = R_1 + R_3 = 2 \text{ Ом} + 4 \text{ Ом} = 6 \text{ Ом} \).
    Это сопротивление R13 параллельно с R2: \( R_{123} = \frac{R_{13} \cdot R_2}{R_{13} + R_2} = \frac{6 \text{ Ом} \cdot 3 \text{ Ом}}{6 \text{ Ом} + 3 \text{ Ом}} = \frac{18}{9} = 2 \text{ Ом} \).
    Теперь это сопротивление R123 последовательно с R4: \( R_{общ} = R_{123} + R_4 = 2 \text{ Ом} + 5 \text{ Ом} = 7 \text{ Ом} \).
  2. Шаг 2: Определяем общий ток в цепи.
    По закону Ома: \( I_{общ} = \frac{U}{R_{общ}} = \frac{5 \text{ В}}{7 \text{ Ом}} \approx 0.714 \text{ А} \).
  3. Шаг 3: Определяем напряжение на участке цепи с R1, R2, R3.
    Напряжение на участке с R4: \( U_4 = I_{общ} \cdot R_4 = \frac{5}{7} \text{ А} \cdot 5 \text{ Ом} = \frac{25}{7} \text{ В} \).
    Напряжение на участке с R1, R2, R3: \( U_{123} = U - U_4 = 5 \text{ В} - \frac{25}{7} \text{ В} = \frac{35 - 25}{7} = \frac{10}{7} \text{ В} \).
  4. Шаг 4: Определяем ток, протекающий через резистор R2.
    Ток через R1 и R3: \( I_{13} = \frac{U_{123}}{R_{13}} = \frac{\frac{10}{7} \text{ В}}{6 \text{ Ом}} = \frac{10}{42} = \frac{5}{21} \text{ А} \).
    Ток через R2: \( I_2 = \frac{U_{123}}{R_2} = \frac{\frac{10}{7} \text{ В}}{3 \text{ Ом}} = \frac{10}{21} \text{ А} \).
  5. Шаг 5: Рассчитываем мощность, выделяемую на резисторе R2.
    По закону Джоуля-Ленца: \( P_2 = I_2^2 \cdot R_2 = \left(\frac{10}{21} \text{ А}\right)^2 \cdot 3 \text{ Ом} = \frac{100}{441} \text{ А}^2 \cdot 3 \text{ Ом} = \frac{300}{441} \text{ Вт} \approx 0.68 \text{ Вт} \).

Ответ: 1

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю