Вопрос:

На рисунке изображена схема электрической цепи, состоящей из трех резисторов и двух ключей К₁ и К₂. К точкам А и В приложено постоянное напряжение. Минимальная сила тока, текущего через участок цепи АВ, может быть получена...

Ответ:

Для решения этой задачи нам нужно проанализировать схему и понять, в каком случае сопротивление цепи будет максимальным, так как минимальная сила тока будет соответствовать максимальному сопротивлению при постоянном напряжении. Сила тока (I) связана с напряжением (U) и сопротивлением (R) законом Ома: \[I = \frac{U}{R}\] Чтобы сила тока (I) была минимальной, сопротивление (R) должно быть максимальным. 1. Оба ключа разомкнуты (К₁ и К₂ разомкнуты): В этом случае в цепи последовательно соединены резисторы (R), (2R) и (R). Общее сопротивление цепи будет: \[R_{общ} = R + 2R + R = 4R\] 2. Только ключ К₁ замкнут: В этом случае ток течет через резистор (R) и (R), а резистор (2R) не задействован. Общее сопротивление будет: \[R_{общ} = R + R = 2R\] 3. Только ключ К₂ замкнут: В этом случае ток течет через резистор (2R) и (R), а резистор (R) над ним не задействован. Общее сопротивление будет: \[R_{общ} = 2R + R = 3R\] 4. Оба ключа замкнуты (К₁ и К₂ замкнуты): В этом случае резисторы (R) и (2R) подключены параллельно, и эта параллельная цепь соединена последовательно с резистором (R). Сначала найдем общее сопротивление параллельного участка: \[\frac{1}{R_{пар}} = \frac{1}{R} + \frac{1}{2R} = \frac{2}{2R} + \frac{1}{2R} = \frac{3}{2R}\] \[R_{пар} = \frac{2R}{3}\] Теперь добавим последовательное сопротивление (R): \[R_{общ} = \frac{2R}{3} + R = \frac{2R}{3} + \frac{3R}{3} = \frac{5R}{3}\] Сравниваем общее сопротивление для всех случаев: - Оба ключа разомкнуты: (4R) - Только К₁ замкнут: (2R) - Только К₂ замкнут: (3R) - Оба ключа замкнуты: (\frac{5R}{3} \approx 1.67R) Наибольшее сопротивление достигается, когда оба ключа разомкнуты. Следовательно, минимальная сила тока будет, когда оба ключа разомкнуты. Ответ: Минимальная сила тока, текущего через участок цепи АВ, может быть получена, когда оба ключа К₁ и К₂ разомкнуты.
Смотреть решения всех заданий с листа
Подать жалобу Правообладателю

Похожие