На рисунке изображена электрическая цепь, в которой к концам участка АВ приложено напряжение U = 60 В. Необходимо

  • 46
На рисунке изображена электрическая цепь, в которой к концам участка АВ приложено напряжение U = 60 В. Необходимо определить значения напряжения на каждом участке, при условии, что сопротивления равны R1 = 8 Ом, R2 = 2 Ом, R3 = 10 Ом и R4 = 5 Ом соответственно.
Луна_В_Облаках
10
Для решения этой задачи воспользуемся законами Кирхгофа, а именно законом Ома и правилом разделения напряжения.

1. Закон Ома гласит, что напряжение U на участке цепи пропорционально силе тока I и сопротивлению R:
\[U = I \cdot R\]

2. Правило разделения напряжения гласит, что напряжение на участке цепи делится пропорционально сопротивлениям этого участка и всей цепи:
\[U_1 : U_2 = R_1 : R_2\]

Теперь решим задачу по шагам:

Шаг 1: Найдем силу тока I в цепи. У нас есть напряжение U и сопротивление R на участке АВ. Используя закон Ома:
\[U = I \cdot R\]
\[I = \frac{U}{R}\]
Заменяем значения:
\[I = \frac{60\,В}{8\,Ом}\]
\[I = 7,5\,А\]

Шаг 2: Найдем напряжение на участке АС. Используя правило разделения напряжения:
\[U_{AC} = U \cdot \frac{R_{AC}}{R_{AC}+R_1}\]
\[U_{AC} = 60\,В \cdot \frac{10\,Ом}{10\,Ом+8\,Ом}\]
\[U_{AC} = 60\,В \cdot \frac{10\,Ом}{18\,Ом}\]
\[U_{AC} = 33,33\,В\]

Шаг 3: Найдем напряжение на участке CB. Используя правило разделения напряжения:
\[U_{CB} = U \cdot \frac{R_{CB}}{R_{CB}+R_4}\]
\[U_{CB} = 60\,В \cdot \frac{5\,Ом}{5\,Ом+5\,Ом}\]
\[U_{CB} = 60\,В \cdot \frac{5\,Ом}{10\,Ом}\]
\[U_{CB} = 30\,В\]

Шаг 4: Найдем напряжение на участке BD. Используя правило разделения напряжения:
\[U_{BD} = U \cdot \frac{R_{BD}}{R_{BD}+R_3}\]
\[U_{BD} = 60\,В \cdot \frac{2\,Ом}{2\,Ом+10\,Ом}\]
\[U_{BD} = 60\,В \cdot \frac{2\,Ом}{12\,Ом}\]
\[U_{BD} = 10\,В\]

Таким образом, значения напряжения на каждом участке цепи составляют:
\(U_{AC} = 33,33\,В\), \(U_{CB} = 30\,В\), \(U_{BD} = 10\,В\)

Надеюсь, этот пошаговый процесс помог вам понять, как получены результаты. Если у вас возникнут еще вопросы, буду рад помочь!