Опір кожного резистора в колі, схема якого зображена на рисунку,R=60 Ом, а напруга на полюсах джерела струму U=18 В. Визначте:
1)Загальний опір кола
2)Загальну силу струму
3)Силу струму в кожному резисторі
4)Напругу в кожному резисторі
ЗА УМОВОЮ: а)коли ключ розімкнутий
б)коли ключ замкнутий.
Терміново необхідно рішення з поясненням.
Дякую
Answers & Comments
Для того, щоб відповісти на це запитання, ми можемо скористатися законами Ома та законом Кірхгофа.
а) Коли ключ розімкнутий:
1) Загальний опір кола: загальний опір кола буде рівним сумі опорів кожного резистора. Отже,
R = R1 + R2 + R3 = 60 + 30 + 10 = 100 Ом
2) Загальна сила струму: згідно з законом Кірхгофа, загальна сила струму, що входить в коло, дорівнює загальній силі струму, яка виходить з кола і дорівнює нулю, оскільки коло не замкнуте. Тому загальна сила струму дорівнює 0.
3) Сила струму в кожному резисторі: коли ключ розімкнутий, струм не проходить через жоден з резисторів. Тому сила струму в кожному резисторі дорівнює 0.
4) Напруга в кожному резисторі: коли ключ розімкнутий, напруга в кожному резисторі дорівнює 0.
б) Коли ключ замкнутий:
1) Загальний опір кола: коли ключ замкнутий, резистор R1 і R2 підключені послідовно, і ця послідовність підключена паралельно до резистора R3. Отже,
R12 = R1 + R2 = 60 + 30 = 90 Ом
R123 = (R1 + R2) || R3 = (90 * 10) / (90 + 10) = 9 Ом
R = R123 = 9 Ом
2) Загальна сила струму: згідно з законом Ома, загальна сила струму, що проходить через коло, дорівнює загальній напрузі, поділеній на загальний опір. Тому,
I = u / R = 18 / 9 = 2 А
3) Сила струму в кожному резисторі: згідно з законами Ома, сила струму, яка проходить через кожен резистор, дорівнює напрузі на резисторі, поділеній на його опір. Отже,
I1 = u / R1 = 18 / 60 = 0.3 А
I2 = u / R2 = 18 / 30 = 0.6 А
I3 = u / R3 = 18 / 10 = 1.8 А
4) Напруга в кожному резисторі: згідно з законами Ома, напруга на кожному резисторі дорівнює силі струму, що проходить через нього, помноженій на його опір. Отже,
U1 = I1 * R1 = 0.3 * 60 = 18 В
U2 = I2 * R2 = 0.6 * 30 = 18 В
U3 = I3 * R3 = 1.8 * 10 = 18 В
Отже, при замкненому ключі загальний опір кола дорівнює 9 Ом, загальна сила струму дорівнює 2 А, сила струму в резисторах R1, R2 та R3 дорівнюють відповідно 0.3 А, 0.6 А та 1.8 А, а напруга в кожному резисторі дорівнює 18 В.