Какова мощность, потребляемая последовательно соединенными резисторами R1, R2, R3, если P = 25 Вт при токе цепи I = 0,2 А? На участке, где включены резисторы R1 и R2, падение напряжения U1-2 = 55 В, а сопротивление резистора R1 составляет 130 Ом. Как можно определить сопротивления R2 и R3, напряжение на входе цепи и составить баланс мощностей?
Физика11 классЭлектрические цепимощностьрезисторыпоследовательное соединениетокнапряжениесопротивлениебаланс мощностейфизика 11 классрасчет сопротивленияэлектрические цепи
Давайте разберем вашу задачу по шагам и найдем необходимые значения.
Шаг 1: Определение общего напряжения в цепиМы знаем мощность P и ток I. Используем формулу для мощности:
P = U * I,
где U - общее напряжение в цепи. Подставим известные значения:
Теперь можем выразить U:
U = P / I = 25 Вт / 0,2 А = 125 В.
Таким образом, общее напряжение в цепи составляет 125 В.
Шаг 2: Определение напряжения на резисторе R3Из условия задачи нам известно, что на участке, где включены резисторы R1 и R2, падение напряжения U1-2 = 55 В. Теперь мы можем найти напряжение на резисторе R3:
U3 = U - U1-2 = 125 В - 55 В = 70 В.
Шаг 3: Определение сопротивления резистора R2Мы знаем, что падение напряжения на резисторе R1 составляет:
U1 = I * R1 = 0,2 А * 130 Ом = 26 В.
Теперь можем найти напряжение на резисторе R2:
U2 = U1-2 - U1 = 55 В - 26 В = 29 В.
Теперь можем найти сопротивление R2 по формуле:
R2 = U2 / I = 29 В / 0,2 А = 145 Ом.
Шаг 4: Определение сопротивления резистора R3Теперь, зная напряжение U3, можем найти сопротивление R3:
R3 = U3 / I = 70 В / 0,2 А = 350 Ом.
Шаг 5: Проверка баланса мощностейТеперь давайте проверим баланс мощностей в цепи. Мощность на каждом резисторе можно рассчитать по формуле:
P = I^2 * R.
Теперь суммируем мощности:
P1 + P2 + P3 = 5,2 Вт + 5,8 Вт + 14 Вт = 25 Вт.
Таким образом, баланс мощностей соблюден.
Итог: