Давайте разберем задачу по шагам. Мы имеем электрическую цепь, состоящую из следующих элементов:
- Источник тока (батарея аккумуляторов) с напряжением 6 В.
- Лампочка со сопротивлением 13,5 Ом.
- Две спирали со сопротивлениями 3 Ом и 2 Ом.
- Все элементы соединены последовательно.
Шаг 1: Построение схемы цепи
Сначала начертим схему цепи:
+-------[ 6 В ]-------[ 13,5 Ω ]-------[ 3 Ω ]-------[ 2 Ω ]-------+
| |
+---------------------------------------------------------------------+
Здесь:
[ 6 В ] - это источник напряжения.[ 13,5 Ω ] - лампочка.[ 3 Ω ] и [ 2 Ω ] - спирали.
Шаг 2: Определение полного сопротивления цепи
В последовательной цепи общее сопротивление (R_total) вычисляется как сумма сопротивлений всех элементов:
[
R_{\text{total}} = R_1 + R_2 + R_3
]
где:
- ( R_1 = 13,5 , \Omega ) (лампочка),
- ( R_2 = 3 , \Omega ) (первая спираль),
- ( R_3 = 2 , \Omega ) (вторая спираль).
Подставляем значения:
[
R_{\text{total}} = 13,5 + 3 + 2 = 18,5 , \Omega
]
Шаг 3: Определение силы тока в цепи
Теперь можем найти силу тока (I) в цепи, используя закон Ома:
[
I = \frac{U}{R}
]
где:
- ( U = 6 , В ) (напряжение источника),
- ( R = R_{\text{total}} = 18,5 , \Omega ).
Подставим значения:
[
I = \frac{6}{18,5} \approx 0,324 , A
]
Шаг 4: Определение напряжения на концах каждого из потребителей
Теперь вычислим напряжение, которое падает на каждом элементе цепи:
- На лампочке:
[
U_{\text{лампочка}} = I \cdot R_1 = 0,324 , A \cdot 13,5 , \Omega \approx 4,374 , V
]
- На первой спирали:
[
U_{\text{спираль 3 Ω}} = I \cdot R_2 = 0,324 , A \cdot 3 , \Omega \approx 0,972 , V
]
- На второй спирали:
[
U_{\text{спираль 2 Ω}} = I \cdot R_3 = 0,324 , A \cdot 2 , \Omega \approx 0,648 , V
]
Шаг 5: Проверка напряжений
Теперь проверим, что сумма напряжений равна напряжению источника:
[
U_{\text{лампочка}} + U_{\text{спираль 3 Ω}} + U_{\text{спираль 2 Ω}} \approx 4,374 , V + 0,972 , V + 0,648 , V \approx 5,994 , V \approx 6 , V
]
Это подтверждает правильность расчетов.
Результаты:
- Сила тока в цепи: ( I \approx 0,324 , A )
- Напряжение на лампочке: ( U_{\text{лампочка}} \approx 4,374 , V )
- Напряжение на первой спирали: ( U_{\text{спираль 3 Ω}} \approx 0,972 , V )
- Напряжение на второй спирали: ( U_{\text{спираль 2 Ω}} \approx 0,648 , V )
Если будут еще вопросы или нужны дополнительные объяснения, дайте знать!
