При послідовному з'єднанні провідників (мал. 1.) сила струму у всіх провідниках однакова:
I1 = I2 = I.
Послідовне з'єднання провідників
За законом Ома, напруги U1 і U2 на провідниках рівні
U1 = IR1, U2 = IR2.
Загальна напруга U на обох провідниках дорівнює сумі напруги U1 і U2:
U = U1 + U2 = I(R1 + R2) = IR,
де R – електричний опір всього кола. Звідси слідує:
R = R1 + R2.
При послідовному з'єднанні повний опір кола дорівнює сумі опорів окремих провідників.
Цей результат справедливий для будь-якого числа послідовно з'єднаних провідників.
Паралельне з'єднання
При паралельному з'єднанні (мал. 2) напруга U1 і U2 на обох провідниках однакові:
U1 = U2 = U.
Сума струмів I1 + I2 , що протікають по обох провідниках, дорівнює струму в нерозгалуженому колі:
I = I1 + I2.
Цей результат виходить з того, що в точках розгалуження струмів (вузли A і B) у колі постійного струму не можуть накопичуватися заряди. Наприклад, до вузла A за час t приходить заряд I*t а виходить з вузла за той же час заряд I1*t + I2*t. Отже
I = I1 + I2.
Паралельне з'єднання провідників
Записуючи на підставі закона Ома
де R – електричний опір всього кола, отримаємо
При паралельному з'єднанні провідників величина, обернена загальному опору кола, дорівнює сумі величин, обернених опорам паралельно включених провідників.
Цей результат справедливий для будь-якого числа паралельно з'єднаних провідників.
Формули для послідовного і паралельного з'єднання провідників дозволяють у багатьох випадках розраховувати опір складного кола, що складається з багатьох резисторів. На мал. 3 наведений приклад такого складного кола і вказана послідовність обчислень.
Розрахунок опору складного кола. Опори всіх провідників вказані в омах (Ом)
Слід зазначити, що далеко не будь-яке складне коло, що складаються з провідників з різними опорами, може бути розраховано за до формул для послідовного і паралельного з'єднання. На мал. 4 наведений приклад електричного кола, яке не можна розрахувати вказаним вище методом.
Приклад електричного кола, що не зводиться до комбінації послідовно і паралельно сполучених провідників
Добрый день! Я буду рад выступить в роли школьного учителя и помочь вам разобраться с вопросом о равновесии невесомого рычага.
Для начала, давайте разберемся, что такое равновесие. Равновесие - это состояние, когда объект или система не движется и не вращается относительно выбранной точки. В нашей задаче, чтобы рычаг был в равновесии, сумма моментов сил, действующих на рычаг, должна быть равна нулю.
Теперь рассмотрим, какие силы действуют на рычаг. У нас есть два груза с массами m1 и m2, которые воздействуют на рычаг с силой притяжения. Эти силы можно представить как силы, действующие в центрах масс грузов и направленные вниз.
Теперь важно понять, что момент силы определяется как произведение силы на расстояние до точки опоры. Для нашего случая, момент силы m1g1 (где g1 - ускорение свободного падения) равен m1g1 * d1, где d1 - расстояние от точки опоры до центра масс первого груза. Аналогично, момент силы m2g2 равен m2g2 * d2, где d2 - расстояние от точки опоры до центра масс второго груза.
Таким образом, сумма моментов сил равна нулю: m1g1 * d1 + m2g2 * d2 = 0.
Дано, что длина рычага l=60 см. Предположим, что точка опоры находится на расстоянии x от левого конца рычага. Значит, d1 = x, а d2 = l - x.
Теперь мы можем записать уравнение для равновесия: m1g1 * x + m2g2 * (l - x) = 0.
Подставляя значения m1 = 2 кг, m2 = 3 кг, g1 = 9.8 м/с^2, g2 = 9.8 м/с^2 и l = 60 см = 0.6 м, мы получаем:
2 * 9.8 * x + 3 * 9.8 * (0.6 - x) = 0.
Упрощая это уравнение, мы получаем:
19.6x + 17.64 - 29.4x = 0.
-9.8x + 17.64 = 0.
9.8x = 17.64.
x = 17.64 / 9.8.
x ≈ 1.8 м.
Таким образом, чтобы рычаг был в равновесии, точку опоры нужно разместить на расстоянии около 1.8 м от левого конца рычага.
Я надеюсь, что объяснение было понятным. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать!
1) Для определения сопротивления одного проводника необходимо знать общее сопротивление участка цепи и количество резисторов. Мы знаем, что сопротивление участка цепи равно Rmin = 6 Ом, и у нас три резистора с одинаковыми сопротивлениями.
Так как резисторы соединены последовательно, то общее сопротивление на участке равно сумме сопротивлений каждого резистора. Пусть сопротивление одного резистора равно R, тогда общее сопротивление будет 3R.
Имеем уравнение: 3R = 6 Ом. Разделим обе части уравнения на 3, чтобы найти значение R:
3R/3 = 6 Ом/3,
R = 2 Ом.
Таким образом, сопротивление одного проводника равно 2 Ом.
2) Теперь рассмотрим выделение теплоты в одном резисторе за время t = 5 мин при протекании через него тока силой I = 2 А.
Для определения выделяющейся теплоты используем закон Джоуля-Ленца: Q = I^2 * R * t,
где Q - теплота (в джоулях), I - сила тока (в амперах), R - сопротивление резистора (в омах), t - время протекания тока (в секундах).
У нас даны значения I = 2 А и t = 5 мин = 5 * 60 сек = 300 сек. Значение R мы нашли в предыдущем пункте, оно равно 2 Ом.
Подставляем значения в формулу:
Q = (2 А)^2 * 2 Ом * 300 сек,
Q = 4 А^2 * 2 Ом * 300 сек,
Q = 2400 Дж.
Таким образом, выделится 2400 Дж теплоты в одном резисторе за время 5 мин при протекании через него тока силой 2 А.
Надеюсь, я смог доходчиво объяснить решение задачи. Если возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать!
Объяснение:
При послідовному з'єднанні провідників (мал. 1.) сила струму у всіх провідниках однакова:
I1 = I2 = I.
Послідовне з'єднання провідників
За законом Ома, напруги U1 і U2 на провідниках рівні
U1 = IR1, U2 = IR2.
Загальна напруга U на обох провідниках дорівнює сумі напруги U1 і U2:
U = U1 + U2 = I(R1 + R2) = IR,
де R – електричний опір всього кола. Звідси слідує:
R = R1 + R2.
При послідовному з'єднанні повний опір кола дорівнює сумі опорів окремих провідників.
Цей результат справедливий для будь-якого числа послідовно з'єднаних провідників.
Паралельне з'єднання
При паралельному з'єднанні (мал. 2) напруга U1 і U2 на обох провідниках однакові:
U1 = U2 = U.
Сума струмів I1 + I2 , що протікають по обох провідниках, дорівнює струму в нерозгалуженому колі:
I = I1 + I2.
Цей результат виходить з того, що в точках розгалуження струмів (вузли A і B) у колі постійного струму не можуть накопичуватися заряди. Наприклад, до вузла A за час t приходить заряд I*t а виходить з вузла за той же час заряд I1*t + I2*t. Отже
I = I1 + I2.
Паралельне з'єднання провідників
Записуючи на підставі закона Ома
де R – електричний опір всього кола, отримаємо
При паралельному з'єднанні провідників величина, обернена загальному опору кола, дорівнює сумі величин, обернених опорам паралельно включених провідників.
Цей результат справедливий для будь-якого числа паралельно з'єднаних провідників.
Формули для послідовного і паралельного з'єднання провідників дозволяють у багатьох випадках розраховувати опір складного кола, що складається з багатьох резисторів. На мал. 3 наведений приклад такого складного кола і вказана послідовність обчислень.
Розрахунок опору складного кола. Опори всіх провідників вказані в омах (Ом)
Слід зазначити, що далеко не будь-яке складне коло, що складаються з провідників з різними опорами, може бути розраховано за до формул для послідовного і паралельного з'єднання. На мал. 4 наведений приклад електричного кола, яке не можна розрахувати вказаним вище методом.
Приклад електричного кола, що не зводиться до комбінації послідовно і паралельно сполучених провідників