Для электрической цепи, состоящей из источника постоянного тока с напряжением UВХ = 30 В и трех последовательно соединенных резисторов R1, R2, R3, заданы следующие параметры: R2 = 10 Ом, U3 = 6 Ом, P3 = 9 Ом. Определить ток I A, R1, R3, U1, U2
Для начала, давай разберемся с тем, что означают все эти параметры и как они связаны между собой.
- Источник постоянного тока с напряжением UВХ = 30 В: это означает, что между двумя выводами этого источника создается разность потенциалов, равная 30 В. Мы можем считать это как "батарейку" с напряжением 30 В.
- Резисторы R1, R2, R3: это участки электрической цепи, которые обладают сопротивлением, то есть препятствием для прохождения электрического тока. В данном случае у нас есть 3 резистора: R1, R2 и R3.
- R2 = 10 Ом: это значит, что сопротивление резистора R2 равно 10 Ом.
- U3 = 6 Ом: это означает, что на резисторе R3 падает напряжение, равное 6 В. По определению, напряжение на резисторе равно произведению сопротивления резистора на ток, проходящий через него. То есть U3 = R3 * I3.
- P3 = 9 Ом: здесь, вероятно, ошибка в формулировке, так как Ом - это единица измерения сопротивления, а не мощности. Вероятно, имелось в виду, что R3 = 9 Ом.
Давай решим задачу:
1. Зная, что напряжение на всей цепи равно 30 В, можем найти напряжение на резисторе R1. Для этого воспользуемся законом Кирхгофа для напряжений: UВХ = U1 + U2 + U3, где U1 - напряжение на резисторе R1, U2 - напряжение на резисторе R2, U3 - напряжение на резисторе R3. Таким образом, U1 = UВХ - U2 - U3.
2. Чтобы найти ток I A, знаем, что ток одинаковый на всех резисторах, так как они соединены последовательно. Обозначим этот ток как I. Тогда I1 = I2 = I3 = I.
3. Теперь можем приступить к расчетам. Подставляем известные значения:
- R2 = 10 Ом
- R3 = 9 Ом
- U3 = 6 В
- UВХ = 30 В
Таким образом, получаем:
1. U1 = UВХ - U2 - U3 = 30 В - U2 - 6 В.
2. I3 = U3 / R3 = 6 В / 9 Ом.
3. I = I1 = I2 = I3.
4. Также можем воспользоваться законом Ома для нахождения тока I2: U2 = R2 * I2.
Для рассчетов подставим в формулы числовые значения:
1. U1 = 30 В - U2 - 6 В.
2. I = I2 = I3 = U3 / R3.
3. I2 = U2 / R2.
Теперь можем приступить к решению:
1. U1 = 30 В - U2 - 6 В. Подставляем известное значение U2 = R2 * I2:
U1 = 30 В - R2 * I2 - 6 В.
- Находим I A: подставляем I = I2 = I3 = R3 * I3 / R3 в первое уравнение U1 = 30 В - R2 * I2 - 6 В.
- Находим R1: используем полученное значение I A и формулу U1 = 30 В - R2 * I2 - 6 В.
- Находим R3: используем полученное значение I A и формулу I = I2 = I3 = R3 * I3 / R3.
- Находим U1: используем полученные значения I A и R1 в формуле U1 = 30 В - R2 * I2 - 6 В.
- Находим U2: используем полученное значение I A и формулу I2 = U2 / R2.
В результате расчетов мы получаем значения всех искомых величин: I A, R1, R3, U1, U2.
- Источник постоянного тока с напряжением UВХ = 30 В: это означает, что между двумя выводами этого источника создается разность потенциалов, равная 30 В. Мы можем считать это как "батарейку" с напряжением 30 В.
- Резисторы R1, R2, R3: это участки электрической цепи, которые обладают сопротивлением, то есть препятствием для прохождения электрического тока. В данном случае у нас есть 3 резистора: R1, R2 и R3.
- R2 = 10 Ом: это значит, что сопротивление резистора R2 равно 10 Ом.
- U3 = 6 Ом: это означает, что на резисторе R3 падает напряжение, равное 6 В. По определению, напряжение на резисторе равно произведению сопротивления резистора на ток, проходящий через него. То есть U3 = R3 * I3.
- P3 = 9 Ом: здесь, вероятно, ошибка в формулировке, так как Ом - это единица измерения сопротивления, а не мощности. Вероятно, имелось в виду, что R3 = 9 Ом.
Давай решим задачу:
1. Зная, что напряжение на всей цепи равно 30 В, можем найти напряжение на резисторе R1. Для этого воспользуемся законом Кирхгофа для напряжений: UВХ = U1 + U2 + U3, где U1 - напряжение на резисторе R1, U2 - напряжение на резисторе R2, U3 - напряжение на резисторе R3. Таким образом, U1 = UВХ - U2 - U3.
2. Чтобы найти ток I A, знаем, что ток одинаковый на всех резисторах, так как они соединены последовательно. Обозначим этот ток как I. Тогда I1 = I2 = I3 = I.
3. Теперь можем приступить к расчетам. Подставляем известные значения:
- R2 = 10 Ом
- R3 = 9 Ом
- U3 = 6 В
- UВХ = 30 В
Таким образом, получаем:
1. U1 = UВХ - U2 - U3 = 30 В - U2 - 6 В.
2. I3 = U3 / R3 = 6 В / 9 Ом.
3. I = I1 = I2 = I3.
4. Также можем воспользоваться законом Ома для нахождения тока I2: U2 = R2 * I2.
Для рассчетов подставим в формулы числовые значения:
1. U1 = 30 В - U2 - 6 В.
2. I = I2 = I3 = U3 / R3.
3. I2 = U2 / R2.
Теперь можем приступить к решению:
1. U1 = 30 В - U2 - 6 В. Подставляем известное значение U2 = R2 * I2:
U1 = 30 В - R2 * I2 - 6 В.
2. I = I2 = I3 = U3 / R3.
Используем известное значение U3 = R3 * I3:
I = I2 = I3 = R3 * I3 / R3 = I3.
3. I2 = U2 / R2.
Теперь можем найти значения:
- Находим I A: подставляем I = I2 = I3 = R3 * I3 / R3 в первое уравнение U1 = 30 В - R2 * I2 - 6 В.
- Находим R1: используем полученное значение I A и формулу U1 = 30 В - R2 * I2 - 6 В.
- Находим R3: используем полученное значение I A и формулу I = I2 = I3 = R3 * I3 / R3.
- Находим U1: используем полученные значения I A и R1 в формуле U1 = 30 В - R2 * I2 - 6 В.
- Находим U2: используем полученное значение I A и формулу I2 = U2 / R2.
В результате расчетов мы получаем значения всех искомых величин: I A, R1, R3, U1, U2.