Чтобы решить задачу, нужно рассчитать токи и напряжения в электрической цепи с использованием законов Кирхгофа и правил для последовательных и параллельных соединений резисторов.
Дано:
- \( R_1 = 3 \, \text{Ом} \)
- \( R_2 = 6 \, \text{Ом} \)
- \( R_3 = 2 \, \text{Ом} \)
- \( R_4 = 12 \, \text{Ом} \)
- \( R_5 = 6 \, \text{Ом} \)
- \( I_1 = 2 \, \text{А} \)
Шаги решения:
1. Сумма последовательных и параллельных соединений:
\( R_1, R_2, \) и \( R_3 \) соединены параллельно.
\[ \frac{1}{R_{123}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} \] \[ \frac{1}{R_{123}} = \frac{1}{3} + \frac{1}{6} + \frac{1}{2} = \frac{1}{3} + \frac{1}{6} + \frac{3}{6} = \frac{1}{3} + \frac{2}{6} \] \[ \frac{1}{R_{123}} = \frac{2 + 1 + 3}{6} = \frac{6}{6} = 1 \rightarrow R_{123} = 1 \, \text{Ом} \]\( R_{123} \) и \( R_4 \) соединены последовательно, как и \( R_5 \): \[ R_{\text{общ}} = R_{123} + R_4 + R_5 = 1 + 12 + 6 = 19 \, \text{Ом} \]
2. Напряжение на всём контуре:
- Используем закон Ома, чтобы найти полное напряжение: \[ U = I_1 \times R_{\text{общ}} = 2 \times 19 = 38 \, \text{В} \]
3. Напряжение и токи на участках:
- Напряжение на \( R_{123} \) и \( R_4 \): \[ U_{R_{123}} = I_1 \times R_{123} = 2 \times 1 = 2 \, \text{В} \] \[ U_{R_4} = I_1 \times R_4 = 2 \times 12 = 24 \, \text{В} \]
- Напряжение на \( R_5 \): \[ U_{R_5} = I_1 \times R_5 = 2 \times 6 = 12 \, \text{В} \]
4. Ток в параллельной ветке (\( R_1, R_2, R_3 \)):
\( U_{R_1} = U_{R_2} = U_{R_3} = U_{R_{123}} = 2 \, \text{В} \)
- \( I_1 = \frac{U_{R_1}}{R_1} = \frac{2}{3} \approx 0.67 \, \text{А} \)
- \( I_2 = \frac{U_{R_2}}{R_2} = \frac{2}{6} \approx 0.33 \, \text{А} \)
- \( I_3 = \frac{U_{R_3}}{R_3} = \frac{2}{2} = 1 \, \text{А} \)
Теперь вы можете заполнить таблицу:
- \( I_1 = 2 \, \text{А} \)
- \( I_2 \approx 0.67 \, \text{А} \)
- \( I_3 \approx 0.33 \, \text{А} \)
- \( I_4 = 1 \, \text{А} \)
- \( I_5 = 2 \, \text{А} \)
- \( U_1 = U_{R_1} = 2 \, \text{В} \)
- \( U_2 = U_{R_2} = 2 \, \text{В} \)
- \( U_3 = U_{R_3} = 2 \, \text{В} \)
- \( U_4 = U_{R_4} = 24 \, \text{В} \)
- \( U_5 = U_{R_5} = 12 \, \text{В} \)
- \( U = 38 \, \text{В} \)
- \( R = 19 \, \text{Ом} \)
Таким образом, вы рассчитали токи и напряжения на каждом из резисторов в цепи.