Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д16 № 743
i

Какая теп­ло­вая мощ­ность вы­де­ля­ет­ся в ре­зи­сто­ре R1 в цепи, схема ко­то­рой по­ка­за­на на ри­сун­ке, если ам­пер­метр по­ка­зы­ва­ет силу по­сто­ян­но­го тока I  =  0,4 А? Зна­че­ния со­про­тив­ле­ний ре­зи­сто­ров: R1 = 5 Ом, R2 = 30 Ом, R3 = 10 Ом, R4  =  20 Ом. Ам­пер­метр счи­тать иде­аль­ным.

 

1)  1 Вт

2)  2,88 Вт

3)  8 Вт

4)  3,2 Вт

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Теп­ло­вая мощ­ность в ре­зи­сто­ре R1 за­ви­сит от квад­ра­та силы тока в нем I1 и со­про­тив­ле­ния как

W=I_1 в квад­ра­те R_1.

Сила тока при по­сле­до­ва­тель­ном со­еди­не­нии по­сто­ян­на, по­это­му най­дем I1 на па­рал­лель­ном участ­ке.

За­пи­шем закон Ома для па­рал­лель­но­го участ­ка цепи:

U=IR_сум

и вы­ра­зим от­сю­да силу тока через сум­мар­ное со­про­тив­ле­ние па­рал­лель­но­го участ­ка и на­пря­же­ние на па­рал­лель­ном участ­ке цепи:

I= дробь: чис­ли­тель: U, зна­ме­на­тель: R_сум конец дроби .

Рас­смот­рим па­рал­лель­ный уча­сток цепи: верх­няя и ниж­няя части имеют оди­на­ко­вое со­про­тив­ле­ние R = 30 Ом. Чтобы найти со­про­тив­ле­ние па­рал­лель­но­го участ­ка, со­сто­я­ще­го из n оди­на­ко­вых ре­зи­сто­ров, нужно раз­де­лить со­про­тив­ле­ние од­но­го та­ко­го ре­зи­сто­ра на их число. В дан­ном слу­чае Rсум = 30 Ом : 2 = 15 Ом.

Ам­пер­метр иде­аль­ный, по­это­му не имеет соб­ствен­но­го со­про­тив­ле­ния. При па­рал­лель­ном со­еди­не­нии на­пря­же­ние по­сто­ян­но, сле­до­ва­тель­но, на­пря­же­ние па­рал­лель­но­го участ­ка цепи по за­ко­ну Ома

U=IR_2

и в под­ста­нов­ке U = 0,4 А · 30 Ом = 12 В.

Тогда по­лу­ча­ем силу тока I1 = 12 В : 15 Ом = 0,8 А и, сле­до­ва­тель­но, мощ­ность в ре­зи­сто­ре:

W= левая круг­лая скоб­ка 0,8А пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те умно­жить на 5Ом=3,2Вт.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром 4.

Раздел кодификатора ФИПИ: 3.8 Ра­бо­та и мощ­ность элек­три­че­ско­го тока.