Тема . Закон Джоуля-Ленца. КПД

.01 Банк ФИПИ

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела закон джоуля-ленца. кпд
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#105856

В электрическую сеть с напряжением 220 В включены шесть резисторов по схеме, изображённой на рисунке.

PIC

Определите мощность, потребляемую резистором R4  , если R1 = 30 Ом  , R2 = 30 О м  , R3 = 30 Ом  , R4 = 12 О м  , R5 = 12 Ом  , R6 = 4 О м  .

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Вспомним, что при параллельном соединении резисторов R1  , R2  их общее сопротивление равно

 1   1    1        R1⋅R2
R- = R1 + R2-⇒ R = R1-+-R2.

При параллельном соединении n  резисторов одного номинала R  общее сопротивление будет равно

      n
-1-= ∑  1,
R0   i=1 R

R0 = R-.
     n

При последовательном же соединении общее сопротивление является аддитивной величиной, то есть, их общее сопротивление является суммой сопротивлений каждого отдельного резистора.
Найдем общее сопротивление системы:

R123 = 30 =10 Ом,
       3

R45 = 12 =6 Ом,
      2

R0 = 10+ 6 +4 = 20 Ом.

Общий ток в цепи по закону Ома равен

    U--  220-
I0 = R0 = 20 = 11 A.

Поскольку резисторы 4 и 5 соединенны параллельно, то напряжение на них равны. Обозначим ток, протекающий через резистор 4 и 5, как I4  и I5  , соответственно. Из равенства напряжений и закона Ома следует

I4R4 = I5R5.  (1)

Поскольку общий ток равен сумме токов, протекающих на параллельных участках, то

I0 = I4+ I5, (2)

I4 = I0− I5. (3)

Подставляя (3) в (1), получим

(I0− I5)R4 = I5R5,

I5 =-I0R4--= -I0⋅12,
    R4 +R5   12 +12

I = I0.
5   2

Тогда из (3)

       I0   I0
I4 = I0− -2 = 2-.

Тогда ток, текующий через резистор 4, равен     I
I4 = 02-  .
Мощность, выделяющаяся на резисторе, равна

P = UI = I2R.

Тогда мощность на резисторе 4 равна:

P4 =I24 ⋅R4 = (11)2⋅12 = 363 Вт.
             2
Ответ:

     2
P4 = I4 ⋅R4 = 363 Вт

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!