Для решения задачи, давайте сначала вспомним некоторые основы о цепях с резисторами и об их соединении.
Шаг 1: Понимание последовательного соединения резисторов
Когда резисторы соединены последовательно, общее сопротивление цепи (R_общ) вычисляется как сумма всех сопротивлений: \[ R_{\text{общ}} = R_1 + R_2 + R_3 \]
Где:
- \( R_1 = 100 \, \Omega \)
- \( R_2 = 150 \, \Omega \)
- \( R_3 = 10 \, \Omega \)
Шаг 2: Рассчитаем общее сопротивление
Подставим значения в формулу: \[ R_{\text{общ}} = 100 + 150 + 10 = 260 \, \Omega \]
Шаг 3: Напряжение в цепи
Теперь, если на всю цепь подается напряжение \( U \), то по закону Ома напряжение на каждом резисторе можно найти с помощью формулы: \[ V = I \cdot R \]
Где:
- \( I \) — ток в цепи,
- \( R \) — сопротивление резистора.
Шаг 4: Найдем отношение напряжений
Сначала следует найти выражения для напряжений на каждом из резисторов. Поскольку в последовательной цепи ток один и тот же, то: \[ I = \frac{U}{R_{\text{общ}}} \]
Теперь можем рассчитать напряжение на первом и третьем резисторах.
Напряжение на первом резисторе:
\[ V_1 = I \cdot R_1 = \left(\frac{U}{R_{\text{общ}}}\right) \cdot R_1 = \frac{U \cdot R_1}{R_{\text{общ}}} \]
Напряжение на третьем резисторе:
\[ V_3 = I \cdot R_3 = \left(\frac{U}{R_{\text{общ}}}\right) \cdot R_3 = \frac{U \cdot R_3}{R_{\text{общ}}} \]
Шаг 5: Найдем отношение \( \frac{V_1}{V_3} \)
Теперь можем найти отношение напряжений: \[ \frac{V_1}{V_3} = \frac{\frac{U \cdot R_1}{R_{\text{общ}}}}{\frac{U \cdot R_3}{R_{\text{общ}}}} \]
Здесь \( U \) и \( R_{\text{общ}} \) взаимно сокращаются: \[ \frac{V_1}{V_3} = \frac{R_1}{R_3} \]
Подставим значения: \[ \frac{V_1}{V_3} = \frac{100}{10} = 10 \]
Ответ
Отношение напряжений на первом и третьем сопротивлениях равно 10:1.
Таким образом, напряжение на первом резисторе в 10 раз больше, чем на третьем.