Каковы значения сопротивлений двух резисторов, если они сначала были соединены последовательно, а затем параллельно, и в итоге получились сопротивления 120 Ом и 22,5 Ом?
Физика 11 класс Законы электрического сопротивления сопротивление резисторов резисторы последовательное соединение резисторы параллельное соединение значения сопротивлений физика 11 класс
Чтобы найти значения сопротивлений двух резисторов, давайте обозначим их как R1 и R2. Мы знаем, что:
В нашем случае, нам даны значения:
Теперь мы можем составить систему уравнений:
Теперь давайте преобразуем уравнение 2. Умножим обе стороны на 22,5R1R2, чтобы избавиться от дробей:
22,5R2 + 22,5R1 = R1R2.
Теперь у нас есть два уравнения:
Теперь из первого уравнения выразим R2:
R2 = 120 - R1.
Подставим это значение во второе уравнение:
R1(120 - R1) - 22,5R1 - 22,5(120 - R1) = 0.
Раскроем скобки:
120R1 - R1^2 - 22,5R1 - 2700 + 22,5R1 = 0.
Соберем подобные слагаемые:
-R1^2 + 120R1 - 2700 = 0.
Умножим на -1, чтобы упростить уравнение:
R1^2 - 120R1 + 2700 = 0.
Теперь мы можем использовать формулу для решения квадратного уравнения:
R1 = (b ± √(b² - 4ac)) / 2a, где a = 1, b = -120, c = 2700.
Подставим значения:
R1 = (120 ± √((-120)² - 4 * 1 * 2700)) / (2 * 1).
Посчитаем дискриминант:
(-120)² = 14400, 4 * 1 * 2700 = 10800.
Дискриминант D = 14400 - 10800 = 3600.
Теперь вычислим R1:
R1 = (120 ± √3600) / 2 = (120 ± 60) / 2.
Таким образом, у нас два возможных значения:
Теперь подставим R1 обратно в уравнение 1, чтобы найти R2:
Таким образом, значения сопротивлений двух резисторов:
R1 = 90 Ом и R2 = 30 Ом.