Вычислите напряжение на резисторе 1.

Здравствуйте, ребята! Давайте решим эту задачу по физике вместе. Нам дана электрическая цепь с последовательным и параллельным соединением резисторов. Наша задача - найти напряжение на резисторе R1. 1. Анализ схемы: Сначала определим, как соединены резисторы. R1 и R2 соединены последовательно, и R3 и R4 тоже соединены последовательно. Эти две последовательные цепи соединены параллельно. 2. Вычисление общего сопротивления для каждой ветви: Последовательное соединение: - Общее сопротивление верхней ветви (R1 и R2): $$R_{верх} = R_1 + R_2 = 8 Ом + 2 Ом = 10 Ом$$ - Общее сопротивление нижней ветви (R3 и R4): $$R_{низ} = R_3 + R_4 = 10 Ом + 5 Ом = 15 Ом$$ 3. Вычисление общего сопротивления цепи: Параллельное соединение: - Общее сопротивление цепи: $$\frac{1}{R_{общ}} = \frac{1}{R_{верх}} + \frac{1}{R_{низ}}$$ $$\frac{1}{R_{общ}} = \frac{1}{10} + \frac{1}{15} = \frac{3 + 2}{30} = \frac{5}{30} = \frac{1}{6}$$ $$R_{общ} = 6 Ом$$ 4. Вычисление общего тока в цепи: Используем закон Ома для всей цепи: - $$I_{общ} = \frac{U}{R_{общ}} = \frac{60 В}{6 Ом} = 10 А$$ 5. Вычисление тока в каждой ветви: Для этого используем формулу для параллельного соединения: - $$I_{верх} = I_{общ} * \frac{R_{низ}}{R_{верх} + R_{низ}} = 10 A * \frac{15}{10 + 15} = 10 A * \frac{15}{25} = 10 A * 0.6 = 6 A$$ - $$I_{низ} = I_{общ} * \frac{R_{верх}}{R_{верх} + R_{низ}} = 10 A * \frac{10}{10 + 15} = 10 A * \frac{10}{25} = 10 A * 0.4 = 4 A$$ 6. Вычисление напряжения на R1: Теперь, зная ток в верхней ветви, можно найти напряжение на R1: - $$U_1 = I_{верх} * R_1 = 6 A * 8 Ом = 48 В$$ Ответ: Напряжение на резисторе 1 равно 48 В. Развернутый ответ: Сначала мы упростили схему, вычислив общее сопротивление для каждой ветви (верхней и нижней), учитывая последовательное соединение резисторов. Затем мы нашли общее сопротивление цепи, рассмотрев параллельное соединение этих двух ветвей. После этого, используя закон Ома, мы вычислили общий ток в цепи. Далее мы определили, как общий ток распределяется между ветвями, и нашли ток в верхней ветви. Наконец, зная ток в верхней ветви и сопротивление резистора R1, мы рассчитали напряжение на этом резисторе, применив закон Ома. Надеюсь, это объяснение поможет вам лучше понять решение этой задачи. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь спрашивать!