Определите значение силы тока и напряжения на каждом резисторе, полное сопротивление, полную силу тока и полное напряжение участка. Заполните таблицу.

Для решения этой задачи, нам необходимо применить законы Ома и Кирхгофа. **1. Анализ цепи:** * Резисторы R1, R2 и R3 соединены последовательно. Их общее сопротивление будет суммой их сопротивлений. * Полученная последовательная цепь (R1, R2, R3) соединена параллельно с резистором R4. * Полученная параллельная цепь соединена последовательно с резистором R5. **2. Расчет общего сопротивления цепи (Rобщ):** * Сопротивление последовательной цепи (R1, R2, R3): \[R_{123} = R_1 + R_2 + R_3 = 5 Ом + 4 Ом + 3 Ом = 12 Ом\] * Сопротивление параллельной цепи (R123 и R4): \[\frac{1}{R_{1234}} = \frac{1}{R_{123}} + \frac{1}{R_4} = \frac{1}{12 Ом} + \frac{1}{6 Ом} = \frac{1}{12 Ом} + \frac{2}{12 Ом} = \frac{3}{12 Ом} = \frac{1}{4 Ом}\] Следовательно, \[R_{1234} = 4 Ом\] * Общее сопротивление цепи (R1234 и R5): \[R_{общ} = R_{1234} + R_5 = 4 Ом + 2 Ом = 6 Ом\] **3. Расчет общего напряжения (Uобщ) на участке цепи:** * Нам дан ток I2 = 4 A, который течет через резистор R2. Так как R1, R2 и R3 соединены последовательно, ток через них одинаков, то есть I1 = I2 = I3 = 4 A. * Напряжение на резисторе R2: \[U_2 = I_2 * R_2 = 4 A * 4 Ом = 16 В\] * Напряжение на участке с резисторами R1, R2, R3 будет равно сумме напряжений на каждом из резисторов. Но проще вычислить его, зная общее сопротивление и ток: \[U_{123} = I_2 * R_{123} = 4 A * 12 Ом = 48 В\] * Ток, текущий через R4, найдем, зная напряжение на участке (R1, R2, R3, R4) (напряжения равны, т.к. параллельное соединение): \[I_4 = \frac{U_{123}}{R_4} = \frac{48 В}{6 Ом} = 8 A\] * Полный ток в цепи равен сумме токов I2 и I4: \[I_{общ} = I_2 + I_4 = 4 A + 8 A = 12 A\] * Напряжение на резисторе R5: \[U_5 = I_{общ} * R_5 = 12 A * 2 Ом = 24 В\] * Общее напряжение на участке цепи равно сумме напряжений U123 и U5: \[U_{общ} = U_{123} + U_5 = 48 В + 24 В = 72 В\] **4. Расчет силы тока и напряжения на каждом резисторе:** * I1 = 4 A (т.к. последовательное соединение с R2) \[U_1 = I_1 * R_1 = 4 A * 5 Ом = 20 В\] * I2 = 4 A (дано) \[U_2 = 16 В\] (уже посчитано) * I3 = 4 A (т.к. последовательное соединение с R2) \[U_3 = I_3 * R_3 = 4 A * 3 Ом = 12 В\] * I4 = 8 A (уже посчитано) \[U_4 = 48 В\] (равно U123, т.к. параллельное соединение) * I5 = 12 A (равен общему току) \[U_5 = 24 В\] (уже посчитано) **5. Заполнение таблицы:** ```html

I1

I2

I3

I4

I5

U1

U2

U3

U4

U5

Rобщ

Iобщ

Uобщ

4 A

4 A

4 A

8 A

12 A

20 В

16 В

12 В

48 В

24 В

6 Ом

12 A

72 В

``` **Итоговый ответ:** Вся необходимая информация представлена в таблице выше. **Развёрнутый ответ для школьника:** Представь, что электрическая цепь - это как река с разными руслами (ветвями). Резисторы - это камни в реке, которые мешают течению воды (току). * **Последовательное соединение:** Если камни (резисторы) лежат друг за другом в одном русле, то их сопротивления складываются. Это как если бы у тебя было больше камней на пути воды. И ток (количество воды) через все камни одинаковый. * **Параллельное соединение:** Если русло реки разделяется на несколько, и в каждом русле свои камни (резисторы), то общее сопротивление уменьшается (воде легче течь, так как есть выбор пути). Напряжение (как напор воды) на каждом русле одинаковый, но ток может быть разным, в зависимости от сопротивления в русле. В этой задаче мы сначала упростили цепь, заменив последовательные и параллельные участки одним резистором, чтобы найти общее сопротивление. Затем, зная общее сопротивление и ток, мы нашли общее напряжение. И, наконец, мы вернулись к исходной цепи и рассчитали ток и напряжение на каждом резисторе, используя законы Ома и Кирхгофа. Закон Ома говорит, что напряжение = ток * сопротивление. Закон Кирхгофа говорит, что сумма токов, входящих в узел, равна сумме токов, выходящих из узла, и что сумма напряжений в замкнутом контуре равна нулю.