Какой ток и напряжение будет в цепи и на ее участках после замыкания ключа, если имеются следующие значения: u=100в

Letuchiy_Fotograf

15

Для решения этой задачи мы используем законы Кирхгофа, а именно закон омических явлений - \(U = IR\), где \(U\) - напряжение, \(I\) - ток и \(R\) - сопротивление.

Давайте рассмотрим данную схему. У нас есть источник напряжения, обозначенный \(U\), и три сопротивления: \(R_1\), \(R_2\) и \(R_3\). Когда ключ в цепи замкнут, электрический ток будет протекать через эту цепь.

Шаг 1: Рассчитаем эквивалентное сопротивление \(R_{\text{экв}}\) для данной схемы. Для этого воспользуемся формулой для сопротивлений, соединенных последовательно: \(R_{\text{экв}} = R_1 + R_2 + R_3\).

Подставляем данные из задачи: \(R_{\text{экв}} = 60 \, \text{Ом} + 100 \, \text{Ом} + 40 \, \text{Ом} = 200 \, \text{Ом}\).

Теперь мы знаем эквивалентное сопротивление всей цепи.

Шаг 2: Теперь рассчитаем ток в цепи. Для этого воспользуемся формулой для напряжения и сопротивления: \(U = IR\).

Подставляем известные значения: \(100 \, \text{В} = I \times 200 \, \text{Ом}\).

Решим уравнение относительно \(I\):

\[I = \frac{{100 \, \text{В}}}{{200 \, \text{Ом}}} = 0.5 \, \text{А}\].

Теперь у нас есть значение тока в цепи.

Шаг 3: Напряжение на каждом участке цепи. Для этого мы воспользуемся опять законом омических явлений: \(U = IR\).

Подставляем известные значения:
1) Напряжение на первом участке (\(U_1\)) с сопротивлением \(R_1 = 60 \, \text{Ом}\):

\[U_1 = I \times R_1 = 0.5 \, \text{А} \times 60 \, \text{Ом} = 30 \, \text{В}\].

2) Напряжение на втором участке (\(U_2\)) с сопротивлением \(R_2 = 100 \, \text{Ом}\):

\[U_2 = I \times R_2 = 0.5 \, \text{А} \times 100 \, \text{Ом} = 50 \, \text{В}\].

3) Напряжение на третьем участке (\(U_3\)) с сопротивлением \(R_3 = 40 \, \text{Ом}\):

\[U_3 = I \times R_3 = 0.5 \, \text{А} \times 40 \, \text{Ом} = 20 \, \text{В}\].

Теперь мы знаем ток и напряжение на каждом участке цепи после замыкания ключа. Ток в цепи составляет 0.5 А, а напряжение на каждом участке равно 30 В, 50 В и 20 В соответственно.