Какое сопротивление имеют два проводника, если общее сопротивление при последовательном соединении равно 50 Ом, а при параллельном - 12 Ом?
Физика10 классЗаконы электрического цеписопротивление проводниковпоследовательное соединениепараллельное соединениеобщее сопротивлениефизиказаконы электричестварасчет сопротивленияэлектрические цепи
Чтобы найти сопротивление двух проводников при заданных условиях, давайте обозначим их сопротивления как R1 и R2.
Из условия задачи мы знаем, что:
Теперь у нас есть две уравнения:
Начнем с первого уравнения. Мы можем выразить R2 через R1:
R2 = 50 - R1
Теперь подставим это выражение во второе уравнение:
1 / (1/R1 + 1/(50 - R1)) = 12
Умножим обе стороны на (R1 * (50 - R1)):
R1 * (50 - R1) / ((50 - R1) + R1) = 12 * R1 * (50 - R1)
Упростим уравнение:
R1 * (50 - R1) = 12 * R1 * (50 - R1)
Теперь уберем общий множитель (50 - R1),при условии, что R1 не равно 50:
1 = 12
Это уравнение не имеет смысла, поэтому мы должны вернуться к уравнению для параллельного соединения и решить его другим способом.
Запишем второе уравнение в более удобной форме:
1 / Rp = 1/R1 + 1/R2
1/12 = 1/R1 + 1/(50 - R1)
Теперь умножим обе стороны на 12 * R1 * (50 - R1):
12 * (50 - R1) + 12 * R1 = R1 * (50 - R1)
Раскроем скобки:
600 - 12R1 + 12R1 = R1 * (50 - R1)
600 = R1 * (50 - R1)
Теперь это уравнение можно преобразовать в квадратное:
R1 * 50 - R1^2 = 600
R1^2 - 50R1 + 600 = 0
Теперь используем дискриминант для решения квадратного уравнения:
D = b^2 - 4ac = (-50)^2 - 4 * 1 * 600 = 2500 - 2400 = 100
Теперь найдем корни уравнения:
R1 = (50 ± √100) / 2 = (50 ± 10) / 2
Таким образом, получаем два значения:
Теперь подставим найденные значения R1 обратно в уравнение для R2:
Таким образом, сопротивления двух проводников:
R1 = 30 Ом и R2 = 20 Ом (или наоборот).