Вопрос:

7. Найдите распределение сил токов и напряжений в цепи, изображенной на рисунке, если R₁ = 3 Ом, R₂ = 2 Ом, R₃ = 4 Ом, а амперметр показывает 6 А.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Давай решим эту задачу по физике шаг за шагом! 1. Анализ цепи - У нас есть параллельное соединение резисторов R2 и R3. Амперметр измеряет ток, текущий через R1. - Общий ток, проходящий через R1, равен 6 А. 2. Находим общее сопротивление параллельного участка (R2 и R3) - Формула для общего сопротивления параллельного участка: \[ \frac{1}{R_{23}} = \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} \] - Подставляем значения: \[ \frac{1}{R_{23}} = \frac{1}{2} + \frac{1}{4} = \frac{2}{4} + \frac{1}{4} = \frac{3}{4} \] - Следовательно, общее сопротивление параллельного участка: \[ R_{23} = \frac{4}{3} \text{ Ом} \] 3. Находим напряжение на параллельном участке (R2 и R3) - Так как R2 и R3 соединены параллельно, напряжение на них одинаковое. - Чтобы найти это напряжение, сначала найдем общее сопротивление всей цепи, но так как у нас нет данных об источнике напряжения, придется использовать другой подход. - Напряжение на R1 можно найти, зная ток через него и сопротивление: \[ U_1 = I_1 \cdot R_1 = 6 \text{ A} \cdot 3 \text{ Ом} = 18 \text{ В} \] 4. Находим напряжение на участке ab - Напряжение на участке ab, то есть на параллельном участке R2 и R3, равно напряжению на R23: \[ U_{23} = U_{ab} \] - Напряжение на R1 и R23 в сумме должно быть равно общему напряжению цепи. Но так как у нас нет данных об общем напряжении, поступим иначе. - Зная, что ток через R1 равен 6 А, и зная R1 = 3 Ом, можно найти падение напряжения на R1: \[ U_1 = I \cdot R_1 = 6 \text{ A} \cdot 3 \text{ Ом} = 18 \text{ В} \] - Общее напряжение в цепи равно сумме напряжений на R1 и параллельном участке R23. Если бы было известно общее напряжение, мы бы нашли напряжение на параллельном участке как U - U1. - Но поскольку амперметр стоит после R1, то ток через амперметр равен току через R1. Ток через R1 делится на токи через R2 и R3. 5. Находим токи через R2 и R3 - Обозначим ток через R2 как I2, а ток через R3 как I3. - Напряжение на R2 и R3 одинаковое, поэтому: \[ U_2 = U_3 \] - Выразим токи через напряжения и сопротивления: \[ I_2 = \frac{U_{23}}{R_2} = \frac{U_{23}}{2} \] \[ I_3 = \frac{U_{23}}{R_3} = \frac{U_{23}}{4} \] - Сумма токов через R2 и R3 равна току через R1 (который показывает амперметр): \[ I_2 + I_3 = 6 \text{ A} \] - Подставим выражения для I2 и I3: \[ \frac{U_{23}}{2} + \frac{U_{23}}{4} = 6 \] - Решаем уравнение для U23: \[ \frac{2U_{23}}{4} + \frac{U_{23}}{4} = 6 \] \[ \frac{3U_{23}}{4} = 6 \] \[ U_{23} = \frac{6 \cdot 4}{3} = 8 \text{ В} \] 6. Теперь находим токи I2 и I3 \[ I_2 = \frac{U_{23}}{R_2} = \frac{8 \text{ В}}{2 \text{ Ом}} = 4 \text{ A} \] \[ I_3 = \frac{U_{23}}{R_3} = \frac{8 \text{ В}}{4 \text{ Ом}} = 2 \text{ A} \] 7. Итоговые значения - Ток через R1: 6 A - Ток через R2: 4 A - Ток через R3: 2 A - Напряжение на R1: 18 В - Напряжение на R2: 8 В - Напряжение на R3: 8 В

Ответ: Ток через R1 = 6 А, ток через R2 = 4 А, ток через R3 = 2 А, напряжение на R1 = 18 В, напряжение на R2 = 8 В, напряжение на R3 = 8 В.

Не переживай, если что-то сразу не получается! Главное — продолжать учиться и практиковаться. У тебя все получится!
ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю