Задачи на постоянный ток с решением

Задачи на постоянный ток с решением

Как изменится сила тока в резисторе, если подаваемое напряжение увеличить в 2 раза, а его сопротивление уменьшить в 3 раза.

Ответ: в 6 раз увеличится.

Кусок проволоки сопротивлением R = 80 Ом разрезали на четыре равные части и полученные части соединили параллельно. Каково сопротивление соединенной таким образом проволоки?

Амперметр, включенный последовательно с резистором сопротивлением R, показывает силу тока I. Подключенный к этому резистору вольтметр показывает напряжение U. Чему равно внутреннее сопротивление вольтметра?

Ответ:

Задача 4.

Найдите полное сопротивление R показанной на рисунке цепи, если R1 = R2 = R5 = R6 = 3,0 Ом; R3 = 20 Ом, R4 = 24 Ом. Найдите силу тока, идущего через каждый резистор, если к цепи приложено напряжение U = 36 В.

Задача 5.

Определите показания вольтметра с внутренним сопротивлением 150 Ом в схеме, показанной на рис. R1 = 2 Ом, R2 = 9 Ом, R3 = 3 Ом, R4 = 7 Ом.

Ответ:

Найдите сопротивления R2 и R3 в схеме, показанной на рис., если при подключении источника с напряжением 110 В падение напряжения на этих сопротивлениях равно соответственно 10 и 15 В. R1 = 10 Ом, R4 = 15 Ом. Какую силу тока покажет амперметр с ничтожно малым сопротивлением, если его подключить между точками А и В?

Ответ: 2 Ом; 20/9 Ом; 43,2 А.

Найдите напряжение на резисторе сопротивлением R (рис.).

Милливольтметр, соединенный последовательно с резистором сопротивлением 800 Ом, показывает напряжение 12 мВ. Сколько покажет тот же милливольтметр при том же внешнем напряжении, если его соединить последовательно с резистором сопротивлением 300 Ом? Сопротивление прибора 1,2 кОм.

Два проводника с температурными коэффициентами сопротивления α1 и α2 имеют при 0 ºС сопротивления R01 и R02. Чему равен температурный коэффициент сопротивления проводника, составленного из двух данных проводников, соединенных: а) последовательно; б) параллельно?

Ответ: а) ; б) .

Для измерения температуры применили железную проволоку, имеющую при температуре t = 10 ºС сопротивление R = 15 Ом. При некоторой температуре t1 сопротивление ее стало R1 = 18 Ом. Определите эту температуру, если температурный коэффициент сопротивления железа α = 0,006 К -1 .

Ответ:

Электрическая лампочка накаливания потребляет силу тока I = 0,2 А. Диаметр вольфрамового волоска d = 0,02 мм, температура волоска при горении лампы t = 2000 ºС. Определите напряженность E электрического поля в волоске. Удельное сопротивление вольфрама ρ = 5,6∙10 -8 Ом∙м, температурный коэффициент сопротивления α = 4,6∙10 -3 К -1 .

Ответ:

При включении в электрическую цепь проводника диаметром d = 0,5 мм и длиной l = 470 мм разность потенциалов на концах проводника оказалась равной U = 1,2 В при силе тока в цепи I = 1 А. Определите удельное сопротивление ρ материала проводника.

Ответ: .

Медная проволока массой m = 300 г имеет электрическое сопротивление R = 57 Ом. Найдите длину проволоки l и площадь ее поперечного сечения S.

Ответ:

В медном проводнике, площадь сечения которого S = 0,17 мм 2 , сила тока I = 0,15 А. Определить плотность тока j в этом проводнике. Удельное сопротивление меди ρ = 1,7∙10 -8 Ом∙м.

Участок цепи состоит из стальной проволоки длиной l1 = 2 м с площадью поперечного сечения S1 = 0,48 мм 2 , соединенной последовательно с никелиновой проволокой длиной l2 = 1 м и площадью поперечного сечения S2 = 0,21 мм 2 . Какое напряжение надо подвести к участку, чтобы получить силу тока I = 0,6 А? Удельное сопротивление стали ρ1 = 12∙10 -8 Ом∙м. Удельное сопротивление никелина ρ2 = 42∙10 -8 Ом∙м.

Ответ:

Разность потенциалов на концах проволоки длиной 5 м равна 4,2 В. Определите плотность тока в проволоке при температуре 120 ºС, если ее удельное сопротивление и температурный коэффициент сопротивления равны соответственно 2∙10 -7 Ом∙м и 0,006 К -1 .

Ответ:

Какую мощность можно передать потребителю по медным проводам сечением 18 мм 2 , имеющим общую длину 1,5 км, если напряжение на электростанции 230 В, а допустимые потери напряжения в проводах не должны превышать 10 %? Удельное сопротивление меди ρ = 1,7∙10 -8 Ом∙м.

Какого сечения надо взять медный провод для устройства линии электропередачи от электростанции до потребителя, расположенного на расстоянии l = 1 км, чтобы передать потребителю мощность Р = 8 кВт? Напряжение на станции U = 130 В, допустимая потеря напряжения на линии β = 8 %. Удельное сопротивление меди ρ = 1,7∙10 -8 Ом∙м.

Ответ:

Напряжение на шинах электростанции равно U = 10 кВ, расстояние до потребителя l = 500 км. Станция должна передать потребителю мощность Р = 100 кВт. Потери напряжения в проводах не должны превышать z = 4 %. Вычислите массу медных проводов на участке электростанция – потребитель. Плотность и удельное сопротивление меди равны соответственно D = 8,9∙10 3 кг/м 3 и ρ = 1,7∙10 -8 Ом∙м. Какой должна быть масса проводов, если напряжение увеличить в два раза?

Ответ:

Линия электропередачи имеет сопротивление R = 250 Ом. Какое напряжение должно быть на зажимах генератора для того, чтобы при передаче по этой линии к потребителю мощности Р = 25 КВт потери в линии не превышали β = 4 % передаваемой потребителю мощности?

Ответ: .

Линия имеет сопротивление 300 Ом. Какое напряжение должен давать генератор, чтобы при передаче потребителю мощности 25 кВт потери в линии не превышали 4 % передаваемой мощности?

Какую работу совершает электрический ток в электродвигателе настольного вентилятора за время t = 30 с, если при напряжении U = 220 В сила тока в двигателе I = 0,1 А?

При напряжении U = 120 В в электрической лампе за время t = 0,5 мин израсходована энергия W = 900 Дж. Определить силу тока в лампе.

Электрическая плитка при силе тока I = 5 А за время t = 3 мин потребляет энергию W = 1080 кДж. Рассчитать сопротивление плитки.

Какую работу совершает электродвигатель пылесоса за 25 мин, если при напряжении 220 В сила тока в электродвигателе 1,25 А, а КПД его 80 %?

Полностью разряженный аккумулятор емкостью 60 А∙ч должен заряжаться от сети с напряжением 8 В в течение 50 ч. Его внутреннее сопротивление 1 Ом. Какова электродвижущая сила аккумулятора?

Электроплитка, рассчитанная на напряжение U, при включении в сеть с этим напряжением потребляют мощность Р1 = 250 Вт. Какую мощность будут потреблять две такие плитки, включенные в сеть последовательно (параллельно), если номинальная мощность плитки Р = 300 Вт? Изменением сопротивления плиток вследствие нагревания пренебречь.

Читайте также:  Сброс сети windows 10 через командную строку

Ответ:

При включении электромотора в сеть с напряжением U = 120 В напряжение на клеммах распределительного щита падает на z = 20 %. Сопротивление подводящих проводов вместе с сопротивлением генератора составляет R = 14 Ом. Какую полезную мощность развивает электромотор, если его КПД η = 0,65?

Ответ:

Задача 29.

В цепи, схема которой изображена на рис., сопротивления всех резисторов известны и равны соответственно R1 = 2 Ом, R2 = 5 Ом, R3 = 2 Ом, R4 = 40 Ом, R5 = 10 Ом. Сила тока в резисторе R4 I4 = 0,5 А. Определите силу тока во всех остальных резисторах и напряжение на зажимах цепи.

Задача 30.

В цепи, схема которой представлена на рис., R1 = 10 Ом, R2 = 40 Ом; приложенное к зажимам цепи напряжение U = 120 В. Определите сопротивление резистора R3, если сила тока в нем I3 = 2 А.

Ответ:

Задача 31.

В схеме, изображенной на рис., сопротивления резисторов, емкость конденсатора и напряжение на зажимах цепи известны. Определите заряд на конденсаторе.

Ответ: .

Задача 32.

Каков заряд пластин конденсатора С в цепи, схема которой изображена на рис.? Сопротивления резисторов R1, R2 и R3 и напряжение U считаются известными.

Ответ:

Задача 33.

Два элемента, электродвижущие силы которых ε1 = 2 В и ε2 = 1 В, соединены по схеме, показанной на рис. Сопротивление резистора R = 0,5 Ом. Внутренние сопротивления элементов одинаковы и равны r = 1 Ом каждое. Определите силы токов в элементах и резисторе. Сопротивление подводящих проводов не учитывать.

Ответ:

Задача 34.

Найдите разность потенциалов между точками А и С, В и D в цепи, схема которой приведена на рис.

Ответ:

Задача 35.

Ответ:

Задача 36.

В схеме, изображенной на рис., заданы сопротивления R1 и R2. Определить сопротивление R, при котором рассеиваемая на нем мощность будет максимальной. Какого условие того, что ток, проходящий через сопротивление R, будет равен нулю?

Ответ:

Задача 37.

Электрическая цепь составлена из двух батарей с э.д.с. ε1 и ε2 и четырех одинаковых резисторов сопротивлением R каждый (рис.). Какая мощность рассеивается на этих резисторах?

Ответ:

В цепь включены последовательно три проводника сопротивлением R1 = 5 Ом, R2 = 6 Ом, R3 = 12 Ом (рис.). Какую силу тока показывает амперметр и каково напряжение между точками А и В, если показание вольтметра U = 1,2 В?

Задача 39.

Определите разность потенциалов между точками a и b (рис.).

Ответ:

Задача 40.

Определите силу тока в проводнике сопротивлением 3R (рис.).

Ответ:

Определить разность потенциалов на конденсаторе в схеме (рис.), содержащей два одинаковых сопротивления R и два одинаковых источника питания ε. Внутренним сопротивлением источников тока пренебречь.

Ответ:

Определите заряд на конденсаторе в схеме, показанной на рис.

Ответ:

При пользовании «Инфоуроком» вам не нужно платить за интернет!

Минкомсвязь РФ: «Инфоурок» включен в перечень социально значимых ресурсов .

Как изменится сила тока в резисторе, если подаваемое напряжение увеличить в 2 раза, а его сопротивление уменьшить в 3 раза.

Ответ: в 6 раз увеличится.

Кусок проволоки сопротивлением R = 80 Ом разрезали на четыре равные части и полученные части соединили параллельно. Каково сопротивление соединенной таким образом проволоки?

Амперметр, включенный последовательно с резистором сопротивлением R , показывает силу тока I . Подключенный к этому резистору вольтметр показывает напряжение U . Чему равно внутреннее сопротивление вольтметра?

Ответ:

Задача 4.

Найдите полное сопротивление R показанной на рисунке цепи, если R 1 = R 2 = R 5 = R 6 = 3,0 Ом; R 3 = 20 Ом, R 4 = 24 Ом. Найдите силу тока, идущего через каждый резистор, если к цепи приложено напряжение U = 36 В.

Задача 5.

Определите показания вольтметра с внутренним сопротивлением 150 Ом в схеме, показанной на рис. R 1 = 2 Ом, R 2 = 9 Ом, R 3 = 3 Ом, R 4 = 7 Ом.

Ответ:

Найдите сопротивления R 2 и R 3 в схеме, показанной на рис., если при подключении источника с напряжением 110 В падение напряжения на этих сопротивлениях равно соответственно 10 и 15 В. R 1 = 10 Ом, R 4 = 15 Ом. Какую силу тока покажет амперметр с ничтожно малым сопротивлением, если его подключить между точками А и В ?

Ответ: 2 Ом; 20/9 Ом; 43,2 А.

Найдите напряжение на резисторе сопротивлением R (рис.).

Милливольтметр, соединенный последовательно с резистором сопротивлением 800 Ом, показывает напряжение 12 мВ. Сколько покажет тот же милливольтметр при том же внешнем напряжении, если его соединить последовательно с резистором сопротивлением 300 Ом? Сопротивление прибора 1,2 кОм.

Два проводника с температурными коэффициентами сопротивления α 1 и α 2 имеют при 0 ºС сопротивления R 01 и R 02 . Чему равен температурный коэффициент сопротивления проводника, составленного из двух данных проводников, соединенных: а) последовательно; б) параллельно?

Ответ: а) ; б) .

Для измерения температуры применили железную проволоку, имеющую при температуре t = 10 ºС сопротивление R = 15 Ом. При некоторой температуре t 1 сопротивление ее стало R 1 = 18 Ом. Определите эту температуру, если температурный коэффициент сопротивления железа α = 0,006 К -1 .

Ответ:

Электрическая лампочка накаливания потребляет силу тока I = 0,2 А. Диаметр вольфрамового волоска d = 0,02 мм, температура волоска при горении лампы t = 2000 ºС. Определите напряженность E электрического поля в волоске. Удельное сопротивление вольфрама ρ = 5,6∙10 -8 Ом∙м, температурный коэффициент сопротивления α = 4,6∙10 -3 К -1 .

Ответ:

При включении в электрическую цепь проводника диаметром d = 0,5 мм и длиной l = 470 мм разность потенциалов на концах проводника оказалась равной U = 1,2 В при силе тока в цепи I = 1 А. Определите удельное сопротивление ρ материала проводника.

Ответ: .

Медная проволока массой m = 300 г имеет электрическое сопротивление R = 57 Ом. Найдите длину проволоки l и площадь ее поперечного сечения S .

Ответ:

В медном проводнике, площадь сечения которого S = 0,17 мм 2 , сила тока I = 0,15 А. Определить плотность тока j в этом проводнике. Удельное сопротивление меди ρ = 1,7∙10 -8 Ом∙м.

Читайте также:  Переставить газовую плиту в частном доме

Участок цепи состоит из стальной проволоки длиной l 1 = 2 м с площадью поперечного сечения S 1 = 0,48 мм 2 , соединенной последовательно с никелиновой проволокой длиной l 2 = 1 м и площадью поперечного сечения S 2 = 0,21 мм 2 . Какое напряжение надо подвести к участку, чтобы получить силу тока I = 0,6 А? Удельное сопротивление стали ρ 1 = 12∙10 -8 Ом∙м. Удельное сопротивление никелина ρ 2 = 42∙10 -8 Ом∙м.

Ответ:

Разность потенциалов на концах проволоки длиной 5 м равна 4,2 В. Определите плотность тока в проволоке при температуре 120 ºС, если ее удельное сопротивление и температурный коэффициент сопротивления равны соответственно 2∙10 -7 Ом∙м и 0,006 К -1 .

Ответ:

Какую мощность можно передать потребителю по медным проводам сечением 18 мм 2 , имеющим общую длину 1,5 км, если напряжение на электростанции 230 В, а допустимые потери напряжения в проводах не должны превышать 10 %? Удельное сопротивление меди ρ = 1,7∙10 -8 Ом∙м.

Какого сечения надо взять медный провод для устройства линии электропередачи от электростанции до потребителя, расположенного на расстоянии l = 1 км, чтобы передать потребителю мощность Р = 8 кВт? Напряжение на станции U = 130 В, допустимая потеря напряжения на линии β = 8 %. Удельное сопротивление меди ρ = 1,7∙10 -8 Ом∙м.

Ответ:

Напряжение на шинах электростанции равно U = 10 кВ, расстояние до потребителя l = 500 км. Станция должна передать потребителю мощность Р = 100 кВт. Потери напряжения в проводах не должны превышать z = 4 %. Вычислите массу медных проводов на участке электростанция – потребитель. Плотность и удельное сопротивление меди равны соответственно D = 8,9∙10 3 кг/м 3 и ρ = 1,7∙10 -8 Ом∙м. Какой должна быть масса проводов, если напряжение увеличить в два раза?

Ответ:

Линия электропередачи имеет сопротивление R = 250 Ом. Какое напряжение должно быть на зажимах генератора для того, чтобы при передаче по этой линии к потребителю мощности Р = 25 КВт потери в линии не превышали β = 4 % передаваемой потребителю мощности?

Ответ: .

Линия имеет сопротивление 300 Ом. Какое напряжение должен давать генератор, чтобы при передаче потребителю мощности 25 кВт потери в линии не превышали 4 % передаваемой мощности?

Какую работу совершает электрический ток в электродвигателе настольного вентилятора за время t = 30 с, если при напряжении U = 220 В сила тока в двигателе I = 0,1 А?

При напряжении U = 120 В в электрической лампе за время t = 0,5 мин израсходована энергия W = 900 Дж. Определить силу тока в лампе.

Электрическая плитка при силе тока I = 5 А за время t = 3 мин потребляет энергию W = 1080 кДж. Рассчитать сопротивление плитки.

Какую работу совершает электродвигатель пылесоса за 25 мин, если при напряжении 220 В сила тока в электродвигателе 1,25 А, а КПД его 80 %?

Полностью разряженный аккумулятор емкостью 60 А∙ч должен заряжаться от сети с напряжением 8 В в течение 50 ч. Его внутреннее сопротивление 1 Ом. Какова электродвижущая сила аккумулятора?

Электроплитка, рассчитанная на напряжение U , при включении в сеть с этим напряжением потребляют мощность Р 1 = 250 Вт. Какую мощность будут потреблять две такие плитки, включенные в сеть последовательно (параллельно), если номинальная мощность плитки Р = 300 Вт? Изменением сопротивления плиток вследствие нагревания пренебречь.

Ответ:

При включении электромотора в сеть с напряжением U = 120 В напряжение на клеммах распределительного щита падает на z = 20 %. Сопротивление подводящих проводов вместе с сопротивлением генератора составляет R = 14 Ом. Какую полезную мощность развивает электромотор, если его КПД η = 0,65?

Ответ:

Задача 29.

В цепи, схема которой изображена на рис., сопротивления всех резисторов известны и равны соответственно R 1 = 2 Ом, R 2 = 5 Ом, R 3 = 2 Ом, R 4 = 40 Ом, R 5 = 10 Ом. Сила тока в резисторе R 4 I 4 = 0,5 А. Определите силу тока во всех остальных резисторах и напряжение на зажимах цепи.

Задача 30.

В цепи, схема которой представлена на рис., R 1 = 10 Ом, R 2 = 40 Ом; приложенное к зажимам цепи напряжение U = 120 В. Определите сопротивление резистора R 3 , если сила тока в нем I 3 = 2 А.

Ответ:

Задача 31.

В схеме, изображенной на рис., сопротивления резисторов, емкость конденсатора и напряжение на зажимах цепи известны. Определите заряд на конденсаторе.

Ответ: .

Задача 32.

Каков заряд пластин конденсатора С в цепи, схема которой изображена на рис.? Сопротивления резисторов R 1 , R 2 и R 3 и напряжение U считаются известными.

Ответ:

Задача 33.

Два элемента, электродвижущие силы которых ε 1 = 2 В и ε 2 = 1 В, соединены по схеме, показанной на рис. Сопротивление резистора R = 0,5 Ом. Внутренние сопротивления элементов одинаковы и равны r = 1 Ом каждое. Определите силы токов в элементах и резисторе. Сопротивление подводящих проводов не учитывать.

Ответ:

Задача 34.

Найдите разность потенциалов между точками А и С , В и D в цепи, схема которой приведена на рис.

Ответ:

Задача 35.

Ответ:

Задача 36.

В схеме, изображенной на рис., заданы сопротивления R 1 и R 2 . Определить сопротивление R , при котором рассеиваемая на нем мощность будет максимальной. Какого условие того, что ток, проходящий через сопротивление R , будет равен нулю?

Ответ:

Задача 37.

Электрическая цепь составлена из двух батарей с э.д.с. ε 1 и ε 2 и четырех одинаковых резисторов сопротивлением R каждый (рис.). Какая мощность рассеивается на этих резисторах?

Ответ:

В цепь включены последовательно три проводника сопротивлением R 1 = 5 Ом, R 2 = 6 Ом, R 3 = 12 Ом (рис.). Какую силу тока показывает амперметр и каково напряжение между точками А и В , если показание вольтметра U = 1,2 В?

Задача 39.

Определите разность потенциалов между точками a и b (рис.).

Ответ:

Задача 40.

Определите силу тока в проводнике сопротивлением 3 R (рис.).

Ответ:

Определить разность потенциалов на конденсаторе в схеме (рис.), содержащей два одинаковых сопротивления R и два одинаковых источника питания ε . Внутренним сопротивлением источников тока пренебречь.

Ответ:

Определите заряд на конденсаторе в схеме, показанной на рис.

Читайте также:  Надо было неспеша ехать дальше

Ответ:

Типовые задачи с решениями и для самостоятельного решения по теме «Расчет цепей постоянного тока»

Типовые задачи с решениями

Задача 1. В схеме на рисунке ключ К вначале разомкнут, а конденсатор емкостью С не заряжен. Ключ замыкают на некоторое время, в течение которого конденсатор заряжается до напряжения U. Какое количество теплоты выделится к этому моменту времени на резисторе сопротивлением R? ЭДС источника — ε, внутреннее сопротивление- r.

Начальные заряд и энергия конденсатора q1=0, W1=0. После замыкания ключа конденсатор заряжается и в момент, когда напряжение на нем равно U, его заряд q2 =Cu, а энергия .

При этом на конденсатор через источник протекает заряд

а сторонние силы источника совершают работу

По закону сохранения энергии эта работа идет на увеличение энергии конденсатора и выделяется в виде теплоты на внутреннем сопротивлении и на резисторе R:

Пока происходит зарядка конденсатора, по цепи протекает изменяющийся во времени ток i(t). Однако в любой момент времени этот ток одинаков в сопротивлениях r и R.

По закону Джоуля-Ленца при одинаковом токе количество выделившейся теплоты пропорционально сопротивлению резистора. Поэтому QR = kR и Qr = kr, где QR и Qr количества теплоты, выделившиеся в сопротивлениях R и r соответственно, а k – коэффициент пропорциональности.

k= Q/(R+r) => QR= kR= Q R /(R+r)= CU (εU/2)· R /(R+r).

Ответ: QR= CU (εU/2)· R /(R+r).

Задача 2. Определить внутреннее сопротивление аккумулятора, если известно, что при замыкании его на внешнее сопротивление R1=1 Ом напряжения на зажимах аккумулятора U1=2 В, а при замыкании на сопротивление R2=2 Ом напряжение на зажимах U2=2,4 В.

Дано: R1=1 Ом R1=2 Ом U1=2 В U2=2,4 В СИ
r — ?

Напряжение на зажимах аккумулятора U- это напряжение на внешнем сопротивлении R.

По закону Ома для замкнутой цепи ε=U+Ir, где сила тока в цепи I=U/R. Используя условия задачи, составляем систему уравнений

Ответ: r=0,5 Ом.

Задача 3.Генератор мощностью P вырабатывает электроэнергию, которая передается потребителю по проводам, общее сопротивление которых равно R. Напряжение генератора U. Определить отношение мощности, выделяемой на нагрузке у потребителя, к мощности генератора. Сопротивлением генератора пренебречь.

Провода и нагрузка подключены к генератору последовательно. Поэтому в цепи по проводам и нагрузке протекает одинаковый ток. Так как известны мощность генератора и вырабатываемое им напряжение, то

P = UI, где I – сила тока в цепи.

Следовательно, I = P/U.

Тепловая мощность, которая выделяется на проводах,

Мощность, которая выделяется на нагрузке у потребителя,

Тогда искомое соотношение:

.

Ответ: .

Задача 4.Батарея с ЭДС 9,0 В и внутренним сопротивлением r = 0,50 Ом подключена к цепи, показанной на рис. 1. а) Чему равна сила тока, потребляемого от батареи? б) Чему равно напряжение на клеммах батареи?

а) Сопротивление R1, эквивалентное параллельно соединенным резисторам 4,0 и 8,0 Ом, находим по формуле:

, откуда R1=2,7 Ом.

Это сопротивление включено последовательно с резистором 6 Ом, и общее сопротивление нижней ветви цепи равно 6 + 2,7 = 8,7 Ом (рис. 2). Теперь найдем эквивалентное сопротивление R2 параллельно соединенных сопротивлений 10 и 8,7Ом:

, откуда R2=4,8 Ом.

Последовательно с ним включены резистор в 5 Ом и внутреннее сопротивление батареи 0,5 Ом, так что полное сопротивление цепи составляет R= 4,8 Ом + 5 Ом + 0,5 Ом = 10,3 Ом.

Сила тока в цепи равна: I=ε / R= 9 / 10,3 = 0,87 А.

б) Напряжение на клеммах батареи равно

Uab= – Ir = 9 – 0,87 · 0,5 = 8,6 В.

Ответ:a) I=0,87 А; б) Uав = 8,6 В.

Задача 5.Рассчитать силы тока I1, I2, I3 в ветвях цепи, показанной на рис. 3.

Решение:

Выберем направления токов, как показано на схеме. Поскольку принято считать, что ток течет от положительного полюса батареи к отрицательному, направление токов I3 и I2 вряд ли могут быть другими. О направлении тока I1 сказать пока трудно, поэтому оно выбрано условно.

У нас три неизвестных, и поэтому нужна система трех уравнений. Применим вначале правило узлов Кирхгофа к токам в точке а: ток I3 втекает в узел, а токи I2 и I1 вытекают из него. Следовательно,

Аналогичное уравнение справедливо и для узла d. Применим теперь правило контуров к двум разным замкнутым контурам; пусть первым будет контур ahdcba.

Между точками a и h происходит падение напряжения

между h и d напряжение не меняется, а между d и c возрастает на 45 В:

Между c и a происходит падение напряжения на двух резисторах на величину Uac = -I3 · (40 Ом + 1 Ом).

(для краткости обозначения единиц опущены).

В качестве второго контура возьмем «внешний» контур ahdefga (с таким же успехом можно было взять контур abcdefga).

Но дальше, перемещая положительный пробный заряд от d к e, мы будем «взбираться на горку», т.е. двигаться против направления тока (во всяком случае, против выбранного нами направления, а именно это важно при пользовании правилом Кирхгофа).

Поэтому Ued = I2 · 20 Ом входит в сумму с плюсом, как и

Между f и g происходит падение потенциала на 80 В, так как мы движемся от положительного полюса батареи к отрицательному, от более высокого потенциала к более низкому; Ufg = -80 В.

Наконец, Uag=0, и сумма всех изменений напряжения вдоль этого контура равна

Теперь у нас имеются три уравнения – (1), (2), (3)- с тремя неизвестными. Из уравнения (3) находим

Из уравнения (2) получаем:

Подставляя (4) и (5) в уравнение (1), находим

Сила тока I1 равна 0,87 А; знак минус означает, что действительное направление тока оказалось противоположным выбранному нами вначале и показанному стрелкой. Обратите внимание на то, что ответ автоматически получен в амперах, так как напряжения мы выражаем в вольтах, а сопротивления – в омах. Из уравнения (4) находим

Ссылка на основную публикацию
Жд билеты за 90 суток рассчитать
Для заядлых путешественников покупка билетов — привычное дело. Но если человек не знаком с тонкостями проезда железнодорожным транспортом, у него...
Драйвера для джойстика 3cott
USB Network Joystick - это универсальный USB драйвер, позволяющий подключать к компьютеру на базе операционной системы Windows геймпады самых разных...
Если сгорел процессор на компьютере признаки
Как узнать, что процессор сгорел? В любом даже самом современном персональном компьютере может выйти из строя буквально каждый элемент. Поводы...
Задачи на постоянный ток с решением
Как изменится сила тока в резисторе, если подаваемое напряжение увеличить в 2 раза, а его сопротивление уменьшить в 3 раза....
Adblock detector