1) Последовательное соединение
R=R1+R2+R3+R4+R5=1+4+4+5+1=15 Ом
I1=I2=I3=I4=I5=U1/R1=3/1=3 A
Мощность
P1=I1•I1•R1=3×3×1=9 Вт;
Р2=I2•I2•R2=3×3×4=36Вт
Р3=I3•I3•R3=3×3×4=36 Вт
Р4=I4•I4•R4=3×3×5=45 Вт
Р5=I5•I5•R5=3×3×1=9 Вт
Работа
А1=P1×t=9×5×60=2700 Дж=2.7 кДж
А2=Р2×t=36×5×60=10800Дж= 10.8 кДж
А3=Р3×t=36×5×60=10800 Дж =10.8 кДж
А4=Р4×t=45×5×60=13500 Дж =13.5 кДж
А5=Р5×t=9×5×60=2700Дж= 2.7 кДж
2) Параллельное соединение
R= R1•R2•R3/(R2•R3+R1•R3+R1•R2)=
=1•3•0.5/(3•0.5+0.5•1+1•3)=0.3 кОм=300 Ом
U1=U2=U3=U=I•R=300×20=6000 В
Мощность
Р1=U1•U2/R1=36000000/1000=36000Вт
Р2=U2•U2/R2=36000000/3000=12000Вт
Р3=U3•U3/R3=36000000/500=72000 Вт
Работа
А1=Р1×t=36000×60=2160000 Дж=2.16 МДж
А2=Р2×t=12000×60=720000 Дж= 0.72 МДж
А3=P3×t=72000×60=4320000 Дж =4.32МДж
3) R2 и R3 включены параллельно а R1 подключен с ними последовательно.
-общее сопротивление
R=R1+R1×R2/(R1+R2)=50+100×25/(100+25)=
=70 Ом
Ток в цепи
I=U/R=140/70=2 А
I=I1=I23=2 A;
Напряжение на элементах 2 и3
U23=U2=U3=I23•R23=2•100•25/(100+25)=
=40В
Мощность на элементах
P1=I1•I1•R1=2×2×50=200Вт
Р2=U2•U2/R2=40×40/100=16 Вт
Р3=U3•U3/R3=40×40/25=64 Вт
φ = Π / q
Тогда потенциальная энергия:
П = q·φ = 10·10⁻⁹·500 = 5·10⁻⁶ Дж или 5 мкДж