На рисунке изображена схема участка электрической цепи. Сопротивления резисторов R1 = 6 Ом, R2 = 12 Ом, R3 = 4 Ом, R4 = 3 Ом. Напряжение на концах участка равно 12 В. а) Какие два резистора на этой схеме можно заменить одним резистором? Чему будет равно его сопротивление? б) Чему равно сопротивление данного участка цепи? в) Чему равна мощность тока в первом резисторе?
от

1 Ответ

Дано:
Сопротивления резисторов: R1 = 6 Ом, R2 = 12 Ом, R3 = 4 Ом, R4 = 3 Ом
Напряжение на концах участка: U = 12 В

Найти:
а) Два резистора, которые можно заменить одним эквивалентным резистором и его сопротивление
б) Сопротивление данного участка цепи
в) Мощность тока в первом резисторе

Решение:

а) Замена двух резисторов одним:
Для замены двух резисторов одним эквивалентным используем формулу для параллельного соединения:
R_параллельное = (R1 * R2) / (R1 + R2)

Проверим все возможные комбинации резисторов и найдем самую близкую по величине пару:

R1 и R2: R_параллельное = (6 * 12) / (6 + 12) = 72 / 18 = 4 Ом
R1 и R3: R_параллельное = (6 * 4) / (6 + 4) = 24 / 10 = 2.4 Ом
R1 и R4: R_параллельное = (6 * 3) / (6 + 3) = 18 / 9 = 2 Ом
R2 и R3: R_параллельное = (12 * 4) / (12 + 4) = 48 / 16 = 3 Ом
R2 и R4: R_параллельное = (12 * 3) / (12 + 3) = 36 / 15 = 2.4 Ом
R3 и R4: R_параллельное = (4 * 3) / (4 + 3) = 12 / 7 = 1.71 Ом
Таким образом, можно заменить резисторы R1 и R4 одним эквивалентным резистором с сопротивлением 2 Ом.

б) Сопротивление данного участка цепи:
Общее сопротивление участка цепи можно найти как сумму всех сопротивлений:
R_общ = R1 + (R2 || R3) + R4
R_общ = 6 + (12 * 4 / (12 + 4)) + 3
R_общ = 6 + (48 / 16) + 3
R_общ = 6 + 3 + 3
R_общ = 12 Ом

в) Мощность тока в первом резисторе:
Для расчета мощности тока в первом резисторе используем формулу:
P = I^2 * R1
I = U / R_общ
I = 12 / 12
I = 1 A
P = 1^2 * 6
P = 6 Вт

Ответ:
а) Резисторы R1 и R4 можно заменить одним эквивалентным резистором с сопротивлением 2 Ом.
б) Сопротивление данного участка цепи составляет 12 Ом.
в) Мощность тока в первом резисторе равна 6 Вт.
от