Какие будут значения токов и напряжений на различных участках схемы при заданных значениях напряжения на входе U=240В

Тема занятия: Анализ электрической схемы

Разъяснение: Для решения этой задачи нам необходимо применить законы Кирхгофа и закон Ома. Давайте рассмотрим данную схему подробнее.

На входе у нас есть источник напряжения U = 240 В. По условию задачи, сопротивления участков схемы такие: R1 = R2 = 0.5 Ом, R3 = R5 = 10 Ом, R4 = R6 = R7 = 3 Ом.

Для начала, найдем общее сопротивление цепи, используя формулу для сопротивления резисторов, соединенных последовательно. Для участка с R1 и R2 имеем:

R12 = R1 + R2 = 0.5 Ом + 0.5 Ом = 1 Ом.

Далее, найдем общее сопротивление для параллельно соединенных резисторов R3, R4 и R5:

1 / R345 = 1 / R3 + 1 / R4 + 1 / R5
1 / R345 = 1 / 10 Ом + 1 / 3 Ом + 1 / 10 Ом
1 / R345 = 1 / 10 Ом + 3 / 30 Ом + 1 / 10 Ом
1 / R345 = 1.3 / 10 Ом
R345 = 10 Ом / 1.3 ≈ 7.69 Ом.

Теперь, наша схема упрощается до следующего вида:

U --- R12 --- R345 --- R6 --- R7.

С использованием закона Ома (U = I * R), где U - напряжение, I - сила тока и R - сопротивление, найдем значения токов и напряжений на каждом участке схемы.

1. Напряжение на участке R12:
U12 = I12 * R12
U12 = I * R12 (так как сила тока одинаковая)
U12 = I * 1 Ом.

2. Напряжение на участке R345:
U345 = I345 * R345
U345 = I * R345 (так как сила тока одинаковая)
U345 = I * 7.69 Ом.

3. Напряжение на участке R6:
U6 = I6 * R6
U6 = I * R6 (так как сила тока одинаковая)
U6 = I * 3 Ом.

4. Напряжение на участке R7:
U7 = I7 * R7
U7 = I * R7 (так как сила тока одинаковая)
U7 = I * 3 Ом.

Теперь у нас есть значения напряжений на каждом участке схемы в зависимости от значения силы тока I. Ток будет равномерно распределен по всем участкам схемы.

Демонстрация: Пусть сила тока в цепи равна I = 2 А (ампера). Тогда:

1. Напряжение на участке R12:
U12 = I * 1 Ом = 2 А * 1 Ом = 2 В.

2. Напряжение на участке R345:
U345 = I * 7.69 Ом = 2 А * 7.69 Ом ≈ 15.38 В.

3. Напряжение на участке R6:
U6 = I * 3 Ом = 2 А * 3 Ом = 6 В.

4. Напряжение на участке R7:
U7 = I * 3 Ом = 2 А * 3 Ом = 6 В.

Совет: Для лучшего понимания электрических схем рекомендуется изучить законы Кирхгофа, закон Ома, и формулы для параллельного и последовательного соединения резисторов. Также полезно практиковаться в решении подобных задач.

Задача для проверки: При заданном значении силы тока I = 3 А, найдите значения напряжений на каждом участке схемы.