Задание BDCB97: Постоянный ток

Открытый банк ФИПИ · условие и решение задания

Открыть решение ↓ Ошибка или пожелание
Дайте развернутый ответ.

В схеме, изображённой на рисунке, сопротивления резисторов R 1 =1  Ом, R 2 =2  Ом, R 3 =5  Ом, R 4 =10  Ом, ЭДС батареи ℰ=9  В, её внутреннее сопротивление
r=2  Ом. Определите мощность, выделяемую на
резисторе R2.


 

i
СВОЙСТВА ЗАДАНИЯ
КЭС:
3.2.1 Сила тока. Постоянный ток
3.2.2 Условия существования электрического тока
3.2.3 Закон Ома для участка цепи
3.2.4 Электрическое сопротивление. Зависимость сопротивления однородного проводника от его длины и сечения. Удельное сопротивление вещества
3.2.5 Источники тока. ЭДС источника тока. Внутреннее сопротивление источника тока
3.2.6 Закон Ома для полной (замкнутой) электрической цепи
3.2.7 Параллельное соединение проводников. Последовательное соединение проводников
3.2.8 Работа электрического тока. Закон Джоуля – Ленца
3.2.9 Мощность электрического тока. Тепловая мощность, выделяемая на резисторе. Мощность источника тока
3.2.10 Свободные носители электрических зарядов в проводниках. Механизмы проводимости твёрдых металлов, растворов и расплавов электролитов, газов. Полупроводники. Полупроводниковый диод
Тип ответа:Развернутый ответ
Номер: BDCB97
НЕ РЕШЕНО Изменить статус

Решение задания BDCB97

Ответ: 0,5 Вт

Модель: элементы цепи сосредоточенные, провода идеальные; систему отсчёта связываем с неподвижной цепью. Механическое движение отсутствует, поэтому оси и проекции механических сил здесь не нужны. Положительные направления тока и напряжения выбираем согласованно; если полярность не задана, искомые заряд и напряжение понимаем по модулю.
1. R₁ последователен с R₃, R₂ — с R₄. Две полученные ветви параллельны; их средние точки не соединены проводом.
R₁₃ = R₁ + R₃, R₂₄ = R₂ + R₄,
R₀ = R₁₃R₂₄R₁₃ + R₂₄.
Подстановка:
R₁₃ = 1 Ом + 5 Ом = 6 Ом,
R₂₄ = 2 Ом + 10 Ом = 12 Ом,
R₀ = 6 Ом·12 Ом6 Ом + 12 Ом = 4 Ом.
2. Учтём внутреннее сопротивление батареи:
I = ℰR₀ + r, U = IR₀.
Подстановка:
I = 9 В4 Ом + 2 Ом = 1,5 А,
U = 1,5 А·4 Ом = 6 В.
3. Через R₂ идёт не весь ток источника, а ток второй ветви:
I₂ = UR₂ + R₄, P₂ = I₂²R₂.
Подстановка:
I₂ = 6 В12 Ом = 0,5 А,
P₂ = (0,5 А)²·2 Ом = 0,5 Вт.
4. Проверка. Ток первой ветви равен 1 А; сумма 1 + 0,5 = 1,5 А совпадает с общим током. Падение напряжения на r равно 3 В, на нагрузке 6 В; сумма 9 В равна ЭДС. На R₂ напряжение 1 В, и произведение 1 В·0,5 А снова равно 0,5 Вт.

Ответ: 0,5 Вт.

Постоянный ток: схема решения задания BDCB97
Обозначения: Две последовательные ветви: R₁₃ = 6 Ом; R₂₄ = 12 Ом: R₀ = 4 Ом. Ток источника и напряжение: I = 1,5 А: U = 6 В. Ветвь с R₂: I₂ = 0,5 А: P₂ = 0,5 Вт.

Помочь улучшить сайт

Напишите пожелание к сайту или решению либо сообщите о найденной неточности в задании BDCB97.

Сообщение увидит только команда сайта: на странице оно не публикуется.

Комментарии к решению

Комментарии видны всем посетителям сайта.

Комментариев пока нет. Будьте первым.

Чтобы оставить комментарий, войдите или зарегистрируйтесь.