На рисунке изображены три резистора и дан источник Питания 5В. R1 = 10 Ом, R2 = 20 Ом, R3 = 30 Ом, Рассчитать эквивалентное сопротивление всей цепи. Найти силу тока в цепи. Рассчитать напряжение на каждом из резисторов. Определить мощность, потребляемую каждым резистором. Найти общую мощность в цепи.
Для решения этой задачи мы можем использовать законы Ома и формулы для рассчета сопротивления, тока, напряжения и мощности.
1. Рассчитаем эквивалентное сопротивление всей цепи (Req):
Req = R1 + R2 + R3
Req = 10 Ом + 20 Ом + 30 Ом
Req = 60 Ом
2. Найдем силу тока в цепи (I):
Используем закон Ома: U = I * R, где U - напряжение, I - сила тока, R - сопротивление.
В данном случае, U = 5 В (напряжение источника питания), R = Req = 60 Ом (эквивалентное сопротивление всей цепи).
Тогда, I = U / R
I = 5 В / 60 Ом
I ≈ 0.0833 А (или 83.3 мА)
3. Рассчитаем напряжение на каждом из резисторов:
Используем закон Ома: U = I * R
Для R1: U1 = I * R1 = 0.0833 А * 10 Ом = 0.833 В (или 833 мВ)
Для R2: U2 = I * R2 = 0.0833 А * 20 Ом = 1.667 В (или 1667 мВ)
Для R3: U3 = I * R3 = 0.0833 А * 30 Ом = 2.5 В (или 2500 мВ)
4. Определим мощность, потребляемую каждым резистором:
Используем формулу: P = I^2 * R, где P - мощность, I - сила тока, R - сопротивление.
Для R1: P1 = I^2 * R1 = (0.0833 А)^2 * 10 Ом ≈ 0.069 Вт (или 69 мВт)
Для R2: P2 = I^2 * R2 = (0.0833 А)^2 * 20 Ом ≈ 0.139 Вт (или 139 мВт)
Для R3: P3 = I^2 * R3 = (0.0833 А)^2 * 30 Ом ≈ 0.208 Вт (или 208 мВт)
5. Найдем общую мощность в цепи:
Общая мощность в цепи равна сумме мощностей каждого резистора:
Pобщ = P1 + P2 + P3
Pобщ ≈ 0.069 Вт + 0.139 Вт + 0.208 Вт ≈ 0.416 Вт (или 416 мВт)
Таким образом, эквивалентное сопротивление всей цепи составляет 60 Ом, сила тока в цепи равна примерно 0.0833 А (или 83.3 мА), напряжение на каждом из резисторов составляет 0.833 В (или 833 мВ), 1.667 В (или 1667 мВ) и 2.5 В (или 2500 мВ) соответственно, мощность, потребляемая каждым резистором, составляет примерно 0.069 Вт (или 69 мВт), 0.139 Вт (или 139 мВт) и 0.208 Вт (или 208 мВт), а общая мощность в цепи равна примерно 0.416 Вт (или 416 мВт).