В электрической цепи соединены последовательно три резистора с сопротивлениями R1=1 Ом, R2=2 Ом и R3=4 Ом. Если напряжение на резисторе R3 составляет 2.4 В, как можно вычислить общее напряжение цепи (U),силу тока в цепи (I) и общее сопротивление в цепи (R)?
Физика11 классЭлектрические цепифизика 11 классэлектрическая цепьрезисторыпоследовательное соединениесопротивлениеобщее напряжениеСила токаобщее сопротивлениеформулызаконы Омарасчётыэлектрические цепинапряжение на резистореr₁r₂R3электрические характеристики
Для решения этой задачи нам нужно использовать основные законы электричества, такие как закон Ома и правила для последовательного соединения резисторов. Давайте разберем шаги по порядку.
1. Вычисление силы тока в цепи (I):В последовательной цепи сила тока одинакова для всех элементов. Мы можем использовать закон Ома, который гласит:
I = U / R
где I - сила тока, U - напряжение на резисторе, R - сопротивление резистора.
Мы знаем, что напряжение на резисторе R3 составляет 2.4 В, а его сопротивление R3 равно 4 Ом. Подставим эти значения в формулу:
I = 2.4 В / 4 Ом = 0.6 А.
Таким образом, сила тока в цепи составляет 0.6 А.
2. Вычисление общего сопротивления в цепи (R):В последовательной цепи общее сопротивление рассчитывается как сумма всех сопротивлений:
R = R1 + R2 + R3.
Теперь подставим значения:
R = 1 Ом + 2 Ом + 4 Ом = 7 Ом.
Таким образом, общее сопротивление цепи составляет 7 Ом.
3. Вычисление общего напряжения цепи (U):Теперь, когда мы знаем силу тока и общее сопротивление, мы можем найти общее напряжение в цепи с помощью закона Ома:
U = I * R.
Подставим известные значения:
U = 0.6 А * 7 Ом = 4.2 В.
Таким образом, общее напряжение в цепи составляет 4.2 В.
Итак, мы получили следующие результаты: