Тема 22. Расчётная задача

22.04 Перестроение электрических цепей (не формат ОГЭ)

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#98052

Чему равно общее сопротивление участка цепи и значения тока через каждый из резисторов, изображенного на рисунке, если между клеммами A и B действует постоянное напряжение U = U0 В  и сопротивление каждого из резисторов R0  ? Сопротивлением соединительных проводов пренебречь.

PIC

Источники: Школково

Показать ответ и решение

Воспользуемся методом потенциалов для перестроения цепи. Пусть потенциалы точек A,B,C,D равны φA,φB,φC, φD  соответственно.
Т.к. точки B и D соединяются лишь проводом, который считается идеальном, то φB = φD  .
Метод потенциалов заключается в следующим:
1) Обозначим точки и соответствующие им потенциалы.
2) На новой картинке обозначим, не умаляя общности, вдоль одной линии все основные точки.
3) На старой картинке смотрим между какими потенциалами соединен элемент и обозначаем его на новом картинке.
4) В конечном итоге, мы получим картинку, на которой удобнее анализировать распространение тока в цепи.
Для нашей задачи:
1,2) Обозначим на новой картинке точки А, B, C.
3) Из картинки в условии видно, что резисторы 2 и 3 соединены оба между потенциалами B и C. Следовательно, они соединены параллельно. А также т.к. резистор 4 соединен между точками А и С и т.к. у нас точка С есть крайняя точка на нашей воображаемой линии цепи, то резистор 4 соединен параллельно с остальными резисторами.
4)

PIC

Найдем общее сопротивление:

-1-=  1-+ -1-= -2-;
R23   R0  R0   R0

     R0
R23 =-2-;

                   R0   3R0
R123 =R1 + R23 = R0+-2-= -2--;

1-= --1- + 1-= --2-+ -1-= -5-;
R   R123   R4  3R0   R0   3R0

    3R0-
R =  5 .

Найдем общий ток I  , который течет через цепь.
По закону Ома:

I = U0=  5U0-= 5I0,
    R    3R0   3

где I0 = U0
    R0  .
Ток I  делится на два, причем оба тока текут по участкам, которые имеют сопротивление U0  .Значит

     U0    2U0  2
I1 = R123 = 3R0-= 3 I0;

I2 = I − I1 = 5I0− 2 I0 =I0.
           3    3

Теперь же ток I
 1  разделяется на два тока I
 3  и I
 4  . Тогда из равенства напряжений на этих участках

I3R2 = I4R3;

     R2-   R0-
I3 = R3I4 = R0I4 = I4;

I1 = I3 +I4 = 2I3;

    I1   1
I3 =-2 = 3I0 = I4.
Ответ:

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!