Какова сила тока в сопротивлениях в следующих случаях в цепи (см. рис. 25.1): 1) до размыкания цепи; 2) в первый момент
Какова сила тока в сопротивлениях в следующих случаях в цепи (см. рис. 25.1): 1) до размыкания цепи; 2) в первый момент после размыкания; 3) через 0,01 с после размыкания? В цепи имеются следующие значения: R1 = 5 Ом, R2 = 95 Ом, L = 0,34 Гн, e = 38 В. Если внутреннее сопротивление r источника тока несущественно мало.
04.12.2023 02:42
Пояснение:
Для расчета силы тока в электрической цепи необходимо использовать закон Ома, который гласит, что сила тока (I) в электрической цепи пропорциональна напряжению (U) и обратно пропорциональна сопротивлению (R). То есть, I = U / R.
1) До размыкания цепи:
В данном случае, цепь не размыкается, следовательно, ток через нее будет течь непрерывно. Сила тока будет равна U / R, где U - напряжение источника тока, а R - сумма сопротивлений в цепи (R1, R2 и L). Таким образом, I = e / (R1 + R2 + L).
2) В первый момент после размыкания:
В первый момент после размыкания цепи, силу тока можно рассчитать по формуле I = e / r, где r - внутреннее сопротивление источника тока.
3) Через 0,01 с после размыкания:
Через 0,01 с после размыкания, сила тока будет уменьшаться из-за присутствия индуктивности (L) в цепи. Для рассчета силы тока можно использовать формулу I = (e / r) * (1 - e^(-t / (L / r))), где t - время после размыкания.
Демонстрация:
Задано: R1 = 5 Ом, R2 = 95 Ом, L = 0,34 Гн, e = 38 В, r = 0 (несущественно малое внутреннее сопротивление).
1) До размыкания цепи:
I = 38 / (5 + 95 + 0,34) = 0,36 А.
2) В первый момент после размыкания:
I = 38 / 0 = бесконечность (так как внутреннее сопротивление r считается несущественно малым).
3) Через 0,01 с после размыкания:
I = (38 / 0) * (1 - e^(-0,01 / (0,34 / 0))) = бесконечность (присутствие индуктивности в цепи приводит к увеличению силы тока).
Совет:
Данный материал может быть сложным для понимания, поэтому рекомендуется обратить внимание на следующие понятия: закон Ома, сопротивление, индуктивность, внутреннее сопротивление источника тока. Также полезно изучить примеры расчета силы тока в различных ситуациях.
Ещё задача:
Рассчитайте силу тока в электрической цепи, если даны следующие значения: R1 = 10 Ом, R2 = 80 Ом, L = 0,5 Гн, e = 50 В и r = 0,01 Ом. Рассчитайте силу тока до размыкания цепи, в первый момент после размыкания и через 0,02 с после размыкания.
Инструкция:
1) Перед размыканием цепи, ток в цепи будет равен нулю, так как размыкание цепи прерывает электрическую связь, и нет возможности для тока пройти через сопротивления.
2) В первый момент после размыкания цепи (во время замыкания), ток в цепи будет определяться с использованием закона Ома. Общее сопротивление в цепи можно рассчитать, сложив сопротивление резисторов R1 и R2. Затем можно использовать формулу U = I * R, где U - напряжение, R - сопротивление, чтобы найти ток в цепи.
3) Через 0,01 с после размыкания, ток в цепи будет тем же, что и в первый момент после размыкания. В данном случае, никакие дополнительные факторы не влияют на изменение тока через такой короткий промежуток времени.
Доп. материал:
1) До размыкания цепи, ток в цепи равен 0 А.
2) В первый момент после размыкания цепи, ток в цепи равен U / (R1 + R2), где U = 38 В, R1 = 5 Ом и R2 = 95 Ом. Подставив значения, мы можем найти ток в цепи.
3) Через 0,01 с после размыкания, ток в цепи останется неизменным и будет равным току, определенному во втором случае.
Совет: Для лучшего понимания силы тока и работы со схемами, рекомендуется изучить закон Ома, который описывает отношение между напряжением, силой тока и сопротивлением в электрической цепи. Также полезно освоить методика расчета общего сопротивления в схеме, используя формулы сопротивления параллельных и последовательных резисторов, чтобы правильно решать задачи связанные с током в цепи.
Задание для закрепления:
Рассчитайте силу тока в цепи, если внутреннее сопротивление р источника тока равно 0,01 Ом. (Заданные значения: R1 = 5 Ом, R2 = 95 Ом, L = 0,34 Гн, e = 38 В)