Вычислите общее сопротивление и токи в проводниках, соединенных по схеме (рис. 164), если U = 12 В; R1 = 4 Ом; R2 = 4 Ом; R3 = 5 Ом; R4 = 1,5 Ом; R5 = 3 Ом; R6 = 2 Ом.
от

1 Ответ

Дано:
U = 12 В  
R1 = 4 Ом  
R2 = 4 Ом  
R3 = 5 Ом  
R4 = 1,5 Ом  
R5 = 3 Ом  
R6 = 2 Ом  

Найти:

Общее сопротивление (R_total) и токи в проводниках.

Решение:

1. **Определим, как соединены резисторы:**

Предположим, что резисторы R1 и R2 соединены параллельно, и их комбинация последовательно соединена с R3. Далее, эта комбинация последовательно соединена с резисторами R4, R5 и R6, которые также могут быть соединены как параллельные и последовательные.

2. **Сначала найдем общее сопротивление R1 и R2, соединенных параллельно:**

1/R_parallel = 1/R1 + 1/R2  
1/R_parallel = 1/4 + 1/4  
1/R_parallel = 2/4  
R_parallel = 4/2 = 2 Ом  

3. **Теперь найдем общее сопротивление с R3:**

R_total1 = R_parallel + R3  
R_total1 = 2 + 5 = 7 Ом  

4. **Теперь найдем общее сопротивление R4, R5 и R6, соединенных последовательно:**

R_total2 = R4 + R5 + R6  
R_total2 = 1.5 + 3 + 2 = 6.5 Ом  

5. **Теперь найдем общее сопротивление всей цепи:**

R_total = R_total1 + R_total2  
R_total = 7 + 6.5 = 13.5 Ом  

6. **Теперь найдем ток в цепи:**

I_total = U / R_total  
I_total = 12 / 13.5  
I_total ≈ 0.889 А  

7. **Теперь найдем токи в каждом из резисторов.**

- Для резисторов R1 и R2:

Ток I1 и I2 в резисторах R1 и R2 можно найти по формуле:

I_parallel = U_parallel / R_parallel  
где U_parallel - это напряжение на параллельном соединении R1 и R2.

Напряжение на R3 равно U_total - I_total * R_total1.

U_parallel = U - I_total * R_total1  
U_parallel = 12 - 0.889 * 7 ≈ 12 - 6.223 = 5.777 В  

Теперь можем найти токи I1 и I2:

I1 = U_parallel / R1  
I1 = 5.777 / 4 ≈ 1.444 А  

I2 = U_parallel / R2  
I2 = 5.777 / 4 ≈ 1.444 А  

- Ток I3 в резисторе R3:

I3 = I_total = 0.889 А  

- Для резисторов R4, R5 и R6:

Токи в этих резисторах (I4, I5, I6) одинаковы, поскольку они соединены последовательно. Напряжение на этой ветви равно I_total * R_total2.

U_4_5_6 = I_total * R_total2 = 0.889 * 6.5 ≈ 5.778 В  

Теперь находим токи:

I4 = I5 = I6 = U_4_5_6 / R_total2  
I4 = I5 = I6 = 5.778 / 6.5 ≈ 0.889 А  

Ответ:
Общее сопротивление R_total = 13.5 Ом  
Токи в проводниках:  
I1 ≈ 1.444 А  
I2 ≈ 1.444 А  
I3 ≈ 0.889 А  
I4 ≈ 0.889 А  
I5 ≈ 0.889 А  
I6 ≈ 0.889 А
от