Электродинамика — Задание 20 ОГЭ по физике №00040520
Электродинамика
№2. Задание 20
ID: 00040520
Источник: ФИПИ
Решение
Первым делом разберём, как соединены шесть резисторов на рисунке. Цепь состоит из трёх участков, идущих друг за другом:
- три одинаковых резистора $R_1=R_2=R_3=30$ Ом — параллельно между собой;
- два одинаковых резистора $R_4=R_5=12$ Ом — тоже параллельно;
- резистор $R_6=4$ Ом — один.
Шаг 1. Сворачиваем параллельные группы. Если параллельно соединены $n$ одинаковых резисторов $R$, общее сопротивление в $n$ раз меньше:
$R_{123}=\dfrac{30}{3}=10\ \text{Ом},\qquad R_{45}=\dfrac{12}{2}=6\ \text{Ом}$.
Шаг 2. Общее сопротивление. Участки соединены последовательно — сопротивления складываются:
$R=10+6+4=20\ \text{Ом}$.
Шаг 3. Ток в неразветвлённой части. По закону Ома:
$I=\dfrac{U}{R}=\dfrac{220}{20}=11\ \text{А}$.
Этот ток входит в группу $R_4$–$R_5$ и там делится пополам между одинаковыми ветвями.
Шаг 4. Напряжение на группе $R_4$–$R_5$.
$U_{45}=IR_{45}=11\cdot6=66\ \text{В}$.
При параллельном соединении на $R_4$ и на $R_5$ по отдельности стоит то же самое напряжение $66$ В.
Шаг 5. Мощность резистора $R_4$.
$P_{4}=\dfrac{U_{45}^{2}}{R_{4}}=\dfrac{66^{2}}{12}=\dfrac{4356}{12}=363\ \text{Вт}$.
Проверка через ток: через $R_4$ идёт половина общего тока, $I_4=5{,}5$ А, тогда $P_4=I_4^{2}R_4=30{,}25\cdot12=363$ Вт — сходится.
Ответ
Другие задания по теме «Электродинамика» (8)
- 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…
- Задание 20 №00040314 — Нагревательный элемент сделан из нихромовой проволоки длиной 8 м и площадью…