Вопрос:

Решите задачу по электротехнике, используя данные из изображения.

Ответ:

Давайте решим задачу по электротехнике, используя предоставленные данные. 1. **Анализ схемы** Схема состоит из параллельного соединения двух участков: верхнего (R1 и R2 последовательно) и среднего (R3 и R4 последовательно), а также нижнего резистора R5, включенного параллельно к этим участкам. 2. **Расчет сопротивлений** * Сопротивление верхнего участка (R1 и R2 последовательно): \[R_{верх} = R_1 + R_2 = 8 \text{ Ом} + 4 \text{ Ом} = 12 \text{ Ом}\] * Сопротивление среднего участка (R3 и R4 последовательно): \[R_{сред} = R_3 + R_4 = 2 \text{ Ом} + 10 \text{ Ом} = 12 \text{ Ом}\] 3. **Общее сопротивление параллельных участков (верхнего и среднего)** Так как верхний и средний участки соединены параллельно, их общее сопротивление: \[\frac{1}{R_{верх-сред}} = \frac{1}{R_{верх}} + \frac{1}{R_{сред}} = \frac{1}{12 \text{ Ом}} + \frac{1}{12 \text{ Ом}} = \frac{2}{12 \text{ Ом}} = \frac{1}{6 \text{ Ом}}\] \[R_{верх-сред} = 6 \text{ Ом}\] 4. **Общее сопротивление всей цепи (R5 параллельно с верхне-средним участком)** Теперь у нас есть (R_{верх-сред} = 6 \text{ Ом}) параллельно с (R_5 = 12 \text{ Ом}). Общее сопротивление цепи: \[\frac{1}{R_{общ}} = \frac{1}{R_{верх-сред}} + \frac{1}{R_5} = \frac{1}{6 \text{ Ом}} + \frac{1}{12 \text{ Ом}} = \frac{2}{12 \text{ Ом}} + \frac{1}{12 \text{ Ом}} = \frac{3}{12 \text{ Ом}} = \frac{1}{4 \text{ Ом}}\] \[R_{общ} = 4 \text{ Ом}\] 5. **Расчет общего тока** Используем закон Ома для всей цепи: (U = I \cdot R), где (U = U_1 = 32 \text{ В}) \[I_{общ} = \frac{U}{R_{общ}} = \frac{32 \text{ В}}{4 \text{ Ом}} = 8 \text{ А}\] 6. **Заполнение таблицы** Теперь, когда мы знаем общее сопротивление и общий ток, мы можем заполнить соответствующие ячейки таблицы: * R = 4 Ом * I = 8 A * U = 32 B (дано) Для вычисления остальных параметров цепи (токи и напряжения на каждом резисторе), необходимо провести более детальный анализ схемы, учитывая параллельное и последовательное соединения. 7. **Расчет токов и напряжений** * **Напряжение на (R_5)**: Так как (R_5) параллелен остальной цепи, напряжение на нем равно общему напряжению: (U_5 = 32 \text{ В}). * **Ток через (R_5)**: (I_5 = \frac{U_5}{R_5} = \frac{32 \text{ В}}{12 \text{ Ом}} = 2.67 \text{ А}) (округленно). * **Ток через верхне-средний участок**: Общий ток (I = 8 \text{ А}) разделяется между (R_5) и верхне-средним участком. Ток через верхне-средний участок: (I_{верх-сред} = I - I_5 = 8 \text{ А} - 2.67 \text{ А} = 5.33 \text{ А}) (округленно). * **Напряжение на верхнем и среднем участках**: Так как они соединены параллельно, напряжения на них равны: (U_{верх} = U_{сред} = I_{верх-сред} \cdot R_{верх-сред} = 5.33 \text{ А} \cdot 6 \text{ Ом} = 32 \text{ В}). * **Токи (I_1), (I_2), (I_3), (I_4)**: (I_1 = I_2 = \frac{U_{верх}}{R_{верх}} = \frac{32 \text{ В}}{12 \text{ Ом}} = 2.67 \text{ А}) (округленно). (I_3 = I_4 = \frac{U_{сред}}{R_{сред}} = \frac{32 \text{ В}}{12 \text{ Ом}} = 2.67 \text{ А}) (округленно). **Итоговые значения:** * (I_1 = 2.67 \text{ A}) * (I_2 = 2.67 \text{ A}) * (I_3 = 2.67 \text{ A}) * (I_4 = 2.67 \text{ A}) * (I_5 = 2.67 \text{ A}) * (U_1 = 32 \text{ B}) * (U_2 = I_2 \cdot R_2 = 2.67 \text{ A} \cdot 4 \text{ Ом} = 10.68 \text{ В}) (округленно) * (U_3 = I_3 \cdot R_3 = 2.67 \text{ A} \cdot 2 \text{ Ом} = 5.34 \text{ В}) (округленно) * (U_4 = I_4 \cdot R_4 = 2.67 \text{ A} \cdot 10 \text{ Ом} = 26.7 \text{ В}) (округленно) * (U_5 = 32 \text{ В}) * (R = 4 \text{ Ом}) * (I = 8 \text{ A}) * (U = 32 \text{ В}) **Развернутый ответ:** Для решения задачи мы провели анализ представленной электрической цепи, состоящей из последовательных и параллельных соединений резисторов. Сначала мы рассчитали сопротивления последовательных участков (R1+R2 и R3+R4), затем определили общее сопротивление этих параллельных участков. После этого мы учли параллельное соединение с резистором R5 и рассчитали общее сопротивление всей цепи. Зная общее напряжение (U1) и общее сопротивление, мы применили закон Ома для нахождения общего тока в цепи. Далее, используя полученные значения и законы параллельного и последовательного соединения, мы рассчитали токи и напряжения на каждом из резисторов. Итоговые значения были округлены для удобства представления. Этот метод позволяет понять, как распределяются токи и напряжения в сложных электрических цепях и как применять основные законы электротехники для их анализа.
Смотреть решения всех заданий с листа
Подать жалобу Правообладателю

Похожие