Два резистора стоят последовательно вольтметр v1 показывает напряжение 12 в

Два резистора стоят последовательно вольтметр v1 показывает напряжение 12 в

Какая тепловая мощность выделяется в резисторе R₁ в цепи, схема которой показана на рисунке, если амперметр показывает силу постоянного тока I = 0,4 А? Значения сопротивлений резисторов: R₁ = 5 Ом, R₂ = 30 Ом, R₃ = 10 Ом, R₄ = 20 Ом. Амперметр считать идеальным.

Тепловая мощность в резисторе R₁ зависит от квадрата силы тока в нём I₁ и сопротивления как

Сила тока при последовательном соединении постоянна, поэтому найдём I₁ на параллельном участке. Запишем закон Ома для параллельного участка цепи и выразим отсюда силу тока через суммарное сопротивление параллельного участка и напряжение на параллельном участке цепи:

Рассмотрим параллельный участок цепи: верхняя и нижняя части имеют одинаковое сопротивление R = 30 Ом. Чтобы найти сопротивление параллельного участка, состоящего из n одинаковых резисторов, нужно разделить сопротивление одного такого резистора на их число. В данном случае R_сум = 30 Ом : 2 = 15 Ом.

Амперметр идеальный, поэтому не имеет собственного сопротивления. При параллельном соединении напряжение постоянно, следовательно, напряжение параллельного участка цепи по закону Ома U = 0,4 А · 30 Ом = 12 В.

Тогда получаем силу тока I₁ = 12 В : 15 Ом = 0,8 А и, следовательно, мощность в резисторе:

Три резистора, сопротивления которых: R₁ = 3 Ом; R₂ = 6 Ом и R₃ = 9 Ом, соединены последовательно. Вольтметр, подключённый параллельно второму резистору, показывает напряжение 12 В. Чему равно напряжение (в В) на всём участке цепи? Вольтметр считать идеальным.

По закону Ома для участка цепи При последовательном соединении По закону Ома

Имеется два электрических нагревателя одинаковой мощности — по 400 Вт. Сколько времени потребуется для нагревания 1 л воды на 40 °С, если нагреватели будут включены в электросеть последовательно? Потерями энергии пренебречь.

Для нагревания массы воды m = ρV потребуется количество теплоты

Эта энергия выделится на нагревателях за время τ:

где W — общая мощность последовательно соединённых нагревателей.

Запишем уравнение теплового баланса: Q = E, и выразим искомое время:

Нагреватель представляет собой резистор, на котором при прохождении тока выделяется тепло. Как и у любого другого электрического сопротивления, мощность тепловыделения зависит от величины протекающего тока по закону Джоуля — Ленца . С учетом закона Ома для участка цепи мощность нагревателя можно переписать в следующем виде: , здесь U — приложенное к нагревателю напряжение. Возникает естественный вопрос: в условии указано, что мощность нагревателя равна 400 Вт, с другой стороны, только что было сказано, что мощность зависит от того, какое напряжение приложено к нагревателю, как же так? Ответ заключается в следующем: мощность в 400 Вт будет вырабатываться нагревателем только при подключении в сеть со стандартным напряжением (220 В). Если бы нагреватели подключали параллельно, то к каждому было бы приложено напряжение . В случае последовательного подключения, с учетом того, что нагреватели одинаковые, на каждый нагреватель будет приходиться напряжение . Мощность квадратично зависит от напряжения. Следовательно, при последовательном соединении мощность каждого нагревателя станет в 4 раза меньше, чем указано в его технической характеристике, то есть всего 100 Вт. Поскольку у нас два нагревателя, их суммарная мощность будет равна .

Подставляя числовые значения в формулу для времени, получаем:

Источник

Два резистора стоят последовательно вольтметр v1 показывает напряжение 12 в

Задача № 1. Два проводника сопротивлением 2 Ом и 3 Ом соединены последовательно. Сила тока в цепи 1 А. Определить сопротивление цепи, напряжение на каждом проводнике и полное напряжение.

Задача № 2. Два проводника сопротивлением 20 Ом и 30 Ом соединены последовательно. Напряжение на концах первого проводника 12 В. Определить сопротивление цепи, силу тока в цепи, напряжение на втором проводнике и полное напряжение.

Задача № 3. Два резистора соединены последовательно. Сопротивление первого 12 Ом, полное сопротивление 30 Ом. Сила тока в цепи 2 А. Определить сопротивление второго резистора, напряжение на каждом проводнике и полное напряжение.

Задача № 4. В каких пределах можно менять сопротивление в цепи, если сопротивление реостата R имеет пределы 0…10 Ом? Сопротивление резистора R1 равно 20 Ом.

Ответ: Сопротивления R и R1 соединены параллельны. Сопротивление цепи будет изменяться в пределах от 20 до 30 Ом.

Задача № 5. Последовательно с нитью накала радиолампы сопротивлением 3,9 Ом включен резистор, сопротивление которого 2,41 Ом. Определите их общее сопротивление.

Задача № 6. Общее сопротивление последовательно включенных двух ламп сопротивлением 15 Ом каждая и реостата равно 54 Ом. Определите сопротивление реостата.

Задача № 7. Два резистора сопротивлением 8 и 1 кОм соединены последовательно. Определите показание вольтметра, подключенного между точками А и С, если сила тока в цепи равна 3 мА. Что будет показывать вольтметр, подключенный между точками А и В, В и С?

Задача № 8. В цепь включены последовательно три проводника сопротивлениями: R1=5 Ом, R2=6 Ом, R3= 12 Ом. Какую силу тока показывает амперметр и каково напряжение между точками А и В, если показание вольтметра 1,2 В?

Задача № 9. Последовательно с электрической лампой включен реостат. Начертите схему цепи и определите сопротивление реостата и лампы, если напряжение на зажимах цепи 12 В. Вольтметр, подключенный к реостату, показывает 8 В. Сила тока в цепи 80 мА.

Краткая теория для решения Задачи на Последовательное соединение проводников.

Это конспект по теме «ЗАДАЧИ на Последовательное соединение проводников». Выберите дальнейшие действия:

Источник

Два резистора стоят последовательно вольтметр v1 показывает напряжение 12 в

Какая тепловая мощность выделяется в резисторе R₁ в цепи, схема которой показана на рисунке, если амперметр показывает силу постоянного тока I = 0,4 А? Значения сопротивлений резисторов: R₁ = 5 Ом, R₂ = 30 Ом, R₃ = 10 Ом, R₄ = 20 Ом. Амперметр считать идеальным.

Тепловая мощность в резисторе R₁ зависит от квадрата силы тока в нём I₁ и сопротивления как

Сила тока при последовательном соединении постоянна, поэтому найдём I₁ на параллельном участке. Запишем закон Ома для параллельного участка цепи и выразим отсюда силу тока через суммарное сопротивление параллельного участка и напряжение на параллельном участке цепи:

Рассмотрим параллельный участок цепи: верхняя и нижняя части имеют одинаковое сопротивление R = 30 Ом. Чтобы найти сопротивление параллельного участка, состоящего из n одинаковых резисторов, нужно разделить сопротивление одного такого резистора на их число. В данном случае R_сум = 30 Ом : 2 = 15 Ом.

Амперметр идеальный, поэтому не имеет собственного сопротивления. При параллельном соединении напряжение постоянно, следовательно, напряжение параллельного участка цепи по закону Ома U = 0,4 А · 30 Ом = 12 В.

Тогда получаем силу тока I₁ = 12 В : 15 Ом = 0,8 А и, следовательно, мощность в резисторе:

Три резистора, сопротивления которых: R₁ = 3 Ом; R₂ = 6 Ом и R₃ = 9 Ом, соединены последовательно. Вольтметр, подключённый параллельно второму резистору, показывает напряжение 12 В. Чему равно напряжение (в В) на всём участке цепи? Вольтметр считать идеальным.

По закону Ома для участка цепи При последовательном соединении По закону Ома

Имеется два электрических нагревателя одинаковой мощности — по 400 Вт. Сколько времени потребуется для нагревания 1 л воды на 40 °С, если нагреватели будут включены в электросеть последовательно? Потерями энергии пренебречь.

Для нагревания массы воды m = ρV потребуется количество теплоты

Эта энергия выделится на нагревателях за время τ:

где W — общая мощность последовательно соединённых нагревателей.

Запишем уравнение теплового баланса: Q = E, и выразим искомое время:

Нагреватель представляет собой резистор, на котором при прохождении тока выделяется тепло. Как и у любого другого электрического сопротивления, мощность тепловыделения зависит от величины протекающего тока по закону Джоуля — Ленца . С учетом закона Ома для участка цепи мощность нагревателя можно переписать в следующем виде: , здесь U — приложенное к нагревателю напряжение. Возникает естественный вопрос: в условии указано, что мощность нагревателя равна 400 Вт, с другой стороны, только что было сказано, что мощность зависит от того, какое напряжение приложено к нагревателю, как же так? Ответ заключается в следующем: мощность в 400 Вт будет вырабатываться нагревателем только при подключении в сеть со стандартным напряжением (220 В). Если бы нагреватели подключали параллельно, то к каждому было бы приложено напряжение . В случае последовательного подключения, с учетом того, что нагреватели одинаковые, на каждый нагреватель будет приходиться напряжение . Мощность квадратично зависит от напряжения. Следовательно, при последовательном соединении мощность каждого нагревателя станет в 4 раза меньше, чем указано в его технической характеристике, то есть всего 100 Вт. Поскольку у нас два нагревателя, их суммарная мощность будет равна .

Подставляя числовые значения в формулу для времени, получаем:

Источник