Два проводника сопротивлениями 5 и 10 Ом присоединены параллельно к источнику тока напряжением 20 В. Определите силу тока в каждом проводнике и в неразветвлённой части цепи. Начертите схему соединения проводников.
Дано:
$R_{1} = 5$ Ом;
$R_{2} = 10$ Ом;
U = 20 В.
Найти:
I − ?
$I_{1}$ − ?
$I_{2}$ − ?
Решение:
Напряжение в цепи и на концах всех параллельно соединённых проводников одно и то же:
$U = U_{1} = U_{2}$;
Найдем силу тока по закону Ома:
$I_{1} = \frac{U}{R_{1}} = \frac{20}{5} = 4$ А;
$I_{2} = \frac{U}{R_{2}} = \frac{20}{10} = 2$ А;
Сила тока в неразветвленной части цепи равна сумме сил токов в отдельных параллельно соединённых проводниках:
$I = I_{1} + I_{2}$;
I = 4 + 2 = 6 А.
Ответ: 4 А; 2 А; 6 А.
Для решения задачи, связанной с расчетом силы тока в электрической цепи при параллельном соединении резисторов, потребуется использовать основные законы электричества и формулы. Давайте разберем теоретическую часть подробно.
Основные характеристики параллельного соединения:
− Напряжение на каждом проводнике одинаковое: $ U_1 = U_2 = U $
− Сила тока в общей неразветвленной части цепи равна сумме сил токов через каждый проводник:
$ I_{\text{общ}} = I_1 + I_2 $
− Для расчета эквивалентного сопротивления цепи применяется формула:
$$
\frac{1}{R_{\text{экв}}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \dots
$$
Закон Ома
Закон Ома является основой для расчетов в электрических цепях. Он выражается формулой:
$$
I = \frac{U}{R}
$$
где:
Сила тока в каждом проводнике
Для параллельно соединенных проводников, сила тока в каждом проводнике рассчитывается по закону Ома:
$$
I_1 = \frac{U}{R_1}, \quad I_2 = \frac{U}{R_2}
$$
где:
Сила тока в общей неразветвленной части цепи
Общая сила тока в цепи определяется как сумма токов через каждый проводник:
$$
I_{\text{общ}} = I_1 + I_2
$$
Эквивалентное сопротивление
Параллельное соединение проводников уменьшает общее сопротивление цепи. Эквивалентное сопротивление двух проводников можно найти по формуле:
$$
R_{\text{экв}} = \frac{R_1 R_2}{R_1 + R_2}
$$
где:
Пример схемы проводников
Графическое изображение параллельного соединения включает два резистора, подключенных между двумя точками, к которым присоединен источник напряжения. На схеме:
Таким образом, для решения задачи нужно:
− Использовать закон Ома для вычисления силы тока через каждый проводник.
− Использовать формулы для параллельного соединения резисторов для расчета эквивалентного сопротивления цепи.
− Сложить силы токов через проводники, чтобы найти общий ток в цепи.
Шаги решения:
1. Рассчитать силу тока через первый проводник ($ I_1 $) по закону Ома.
2. Рассчитать силу тока через второй проводник ($ I_2 $) по закону Ома.
3. Сложить силу тока через оба проводника, чтобы найти общий ток ($ I_{\text{общ}} $).
4. Дополнительно можно рассчитать эквивалентное сопротивление цепи.
Это теоретическая база, которой достаточно для полного понимания задачи и её решения.
Пожауйста, оцените решение