Чтобы решить задачу о четырех параллельно соединенных резисторах с сопротивлениями 3, 5, 10 и 12 Ом, нам нужно воспользоваться законом Ома и формулами для параллельного соединения резисторов.
- Общее сопротивление для параллельных резисторов определяется по формуле:
\[ \frac{1}{R_{общ}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} + \frac{1}{R_4} \]
где \( R_1 = 3 \, Ом \), \( R_2 = 5 \, Ом \), \( R_3 = 10 \, Ом \), \( R_4 = 12 \, Ом \).
Подставим значения в формулу:
\[ \frac{1}{R_{общ}} = \frac{1}{3} + \frac{1}{5} + \frac{1}{10} + \frac{1}{12} \]
Теперь найдем общее сопротивление:
- Находим общий знаменатель для дробей, который равен 60. Переписываем дроби:
\[ \frac{1}{3} = \frac{20}{60}, \quad \frac{1}{5} = \frac{12}{60}, \quad \frac{1}{10} = \frac{6}{60}, \quad \frac{1}{12} = \frac{5}{60} \]
Теперь сложим дроби:
\[ \frac{1}{R_{общ}} = \frac{20 + 12 + 6 + 5}{60} = \frac{43}{60} \]
Следовательно:
\[ R_{общ} = \frac{60}{43} \approx 1.395 \, Ом \]
- Теперь найдем общий ток из источника напряжения \( U = 120 \, В \) с использованием закона Ома:
\[ I_{общ} = \frac{U}{R_{общ}} = \frac{120}{1.395} \approx 86.0 \, А \]
- Теперь рассчитаем токи через каждый резистор. Ток через каждый резистор определяется по формуле:
\[ I_n = \frac{U}{R_n} \]
- Для резистора 3 Ом:
\[ I_1 = \frac{120}{3} = 40 \, А \]
- Для резистора 5 Ом:
\[ I_2 = \frac{120}{5} = 24 \, А \]
- Для резистора 10 Ом:
\[ I_3 = \frac{120}{10} = 12 \, А \]
- Для резистора 12 Ом:
\[ I_4 = \frac{120}{12} = 10 \, А \]
- Теперь у нас есть токи через каждый резистор:
- \( I_1 \) (3 Ом) = 40 А
- \( I_2 \) (5 Ом) = 24 А
- \( I_3 \) (10 Ом) = 12 А
- \( I_4 \) (12 Ом) = 10 А
- Суммарная сила тока (проверка):
\[ I_{общ} = I_1 + I_2 + I_3 + I_4 = 40 + 24 + 12 + 10 = 86 \, А \]
Таким образом, токи через резисторы и суммарная сила тока составляют:
- Токи: 40 А, 24 А, 12 А, 10 А.
- Суммарная сила тока: 86 А.
