При замкнутому ключі К амперметр показує величину струму 1=0,45 А. Яку величину струму покаже амперметр при розімкнутому ключі? Напругу на кінцях кола (клемах джерела) вважати постійною.
При закнутому ключі утворюється електричне коло, яке складається з двох послідовно включених ділянок, причному перща ділянка - це паралельно підключені резистори R1 і R3, а друга ділянка - це паралельно підключені резистори R2 і R4.
Загальний опір перщої ділянки:
$R_{13}=\frac{R_1R_3}{R_1+R_3}=\frac{R*2R}{R+2R}=\frac{2}{3}R$ (1)
Загальний опір другої ділянки:
$R_{24}=\frac{R_2R_4}{R_2+R_4}=\frac{2R*R}{2R+R}=\frac{2}{3}R$ (2)
Як ми зазаначили перша і друга ділянки підключені послідовно, тому загальний опір двох ділянок, тобто опір усього кола, дорівнює сумі опорів кожної.
$R_{з1}=\frac{2}{3}R+\frac{2}{3}R=\frac{4}{3}R$ (3)
Якщо ключ розімкнений, утворюється електричне коло, яке складається з двох паралельних ділянок, одна з яких - це послідовно включені резистори R1 і R2, а друга - це послідовно включені резистори R3 і R4.
Загальний опір першої ділянки:
$R_{12}=R_1+R_2=R+2R=3R$ (4)
Загальний опір другої ділянки:
$R_{34}=R_3+R_4=2R+R=3R$ (5)
Перша і друга ділянки підключені паралельно.
Загальний опір усього електричного кола при розімкненому ключі:
$R_{з2}=\frac{R_{12}*R_{34}}{R_{12}+R_{34}}$ (6)
$R_{з2}=\frac{3R*3R}{3R+3R}=\frac{9R^2}{6R}=\frac{3}{2}R$ (7)
Позначимо напругу джерела U, а задану і умові силу струму при замкнутому ключі $I_1$
Згідно закону Ома сила струму при замкнутому ключі:
$I_1=\frac{U}{R_{з1}}$ (8)
З рівняння (8) виразимо напругу.
$U=I_1R_{з1}$ (9)
Згідно закону Ома сила струму при розімкнутому ключі:
$I_2=\frac{U}{R_{з2}}=\frac{I_1R_{з1}}{R_{з2}}$ (10)
$I_2=\frac{U}{R_{з2}}=\frac{0,45*\frac{4}{3}R}{\frac{3}{2}R}=0,4$ A
Відповідь: 0,4 A
Підтримайте, ставте лайк, якщо допоміг. Не зрозуміли - запитуйте, поясню. Потрібна допомога у розв'язанні задач з фізики - пишіть на ivankonosovskiy@gmail.com Допоможу безкоштовно.
Коментарі
Дописати коментар
Тут можна залишити коментар або звернення