Тема 22. Расчётная задача

22.02 Закон Джоуля-Ленца. КПД

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#75381

В электрическую сеть с напряжением 120 В включены пять резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Сопротивления резисторов равны: R1 = 5  Ом, R2 = 20  Ом, R3 = 15  Ом, R4 = R5 = 10  Ом.
Определите мощность, потребляемую резистором R4  .

PIC

Источники: Камзеева 2024 | Камзеева 2025

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.

Также понятно, что при соединении n  резисторов одного номинала R  общее сопротивление будет равно

R0 = R-.
     n

При последовательном же соединении общее сопротивление является аддитивной величиной, то есть, их общее сопротивление является суммой сопротивлений каждого отдельного резистора.
Рассчитаем общее сопротивление цепи:      R4
R45 =-2-= 5 О м
R345 = R3 +R45 = 15 +5 = 20 Ом
R2345 = R2-= 10 Ом
        2
R0 = R1+ R2345 = 5+ 10 = 15 Ом  . Общий ток в цепи по закону Ома равен

I = U-= 8 A.
    R0

Т.к. резисторы 2 и 3,4,5 соединены параллельно, причем их номиналы равны, то ток, попадающий в их узел, делится пополам.
Тогда ток, текующий через резистор 3, равен I3 = I
    2  .
Проводя аналогичные рассуждения для резисторов 4 и 5, получим, что ток, текущий через резистор 4, равен     I
I4 = 4  По закону Джоуля-Ленца мощность на резисторе равна

P = UI = I2R.

Тогда мощность на резисторе 4 равна:

     2      8 2
P = I4 ⋅R4 = (4 )⋅10 =40 Вт.
Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Представлено полное правильное решение, включающее следующие

3

элементы:

1) верно записано краткое условие задачи;

2) записаны уравнения и формулы, применение которых

необходимо и достаточно для решения задачи выбранным

спосбом (в данном решении: закон Ома, законы последовательного и праллельного соединения проводников, формула мощности электрического тока)

Правильно записаны необходимые формулы, проведены

2

вычисления и получен ответ (верный или неверный), но допущена

ошибка в записи краткого условия или переводе единиц в СИ

ИЛИ

Представлено правильное решение только в общем виде, без каких-

либо числовых расчётов

ИЛИ

Записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо

и достаточно для решения задачи выбранным способом, но

в математических преобразованиях или вычислениях допущена

ошибка

Записано и использовано не менее половины исходных формул,

1

необходимых для решения задачи

ИЛИ

Записаны все исходные формулы, но в одной из них допущена

ошибка

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным

0

критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл

3

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!