Электродинамика — Задание 20 ОГЭ по физике №00040103
Электродинамика
№2. Задание 20
ID: 00040103
Источник: ФИПИ
Решение
Схема на рисунке распадается на три понятных куска, соединённых друг за другом (последовательно):
- блок из трёх одинаковых резисторов $R_1=R_2=R_3=30$ Ом, соединённых параллельно;
- блок из двух одинаковых резисторов $R_4=R_5=12$ Ом, тоже параллельно;
- один резистор $R_6=4$ Ом.
Шаг 1. Сворачиваем параллельные блоки. Для $n$ одинаковых резисторов сопротивлением $R$, соединённых параллельно, общее сопротивление в $n$ раз меньше: $R_{\text{общ}}=\dfrac{R}{n}$.
Первый блок: $R_{123}=\dfrac{30}{3}=10$ Ом. Второй блок: $R_{45}=\dfrac{12}{2}=6$ Ом.
Шаг 2. Общее сопротивление цепи. Блоки идут друг за другом, а при последовательном соединении сопротивления складываются:
$R=R_{123}+R_{45}+R_{6}=10+6+4=20\ \text{Ом}$.
Шаг 3. Ток в цепи. По закону Ома для всего участка:
$I=\dfrac{U}{R}=\dfrac{180}{20}=9\ \text{А}$.
Этот ток течёт через всю цепь целиком, в том числе через первый блок.
Шаг 4. Напряжение на первом блоке. При параллельном соединении на всех трёх резисторах напряжение одинаковое и равно напряжению на блоке:
$U_{1}=IR_{123}=9\cdot10=90\ \text{В}$.
Шаг 5. Мощность резистора $R_1$. Мощность через напряжение и сопротивление:
$P_{1}=\dfrac{U_{1}^{2}}{R_{1}}=\dfrac{90^{2}}{30}=\dfrac{8100}{30}=270\ \text{Вт}$.
Проверка: ток через $R_1$ равен $\dfrac{90}{30}=3$ А — ровно треть от девяти ампер, как и положено при трёх одинаковых параллельных ветвях. Тогда $P_1=I_1U_1=3\cdot90=270$ Вт — совпало.
Ответ
Другие задания по теме «Электродинамика» (8)
- Задание 20 №00040520 — В электрическую сеть с напряжением 220 В включены шесть резисторов по схеме,…
- Задание 20 №00040515 — В электрическую сеть с напряжением 200 В включены пять резисторов по схеме,…
- Задание 20 №00040509 — Участок цепи содержит три лампы, каждая сопротивлением 240 Ом, соединенные…
- Задание 20 №00040441 — В электрическую сеть с напряжением 200 В включены пять резисторов по схеме,…
- Задание 20 №00040424 — Определите массу никелиновой проволоки площадью поперечного сечения 1 мм^{2},…
- Задание 20 №00040419 — Определите напряжение на концах реостата, если мощность, потребляемая…
- Задание 20 №00040413 — В прямой никелиновой проволоке с площадью сечения 1 мм в квадрате сила…
- Задание 20 №00040367 — Меняя электрическое напряжение на участке цепи, состоящем из никелинового…