Давайте подробно разберем задачу и сделаем необходимые вычисления.
Исходные данные:
- Источник постоянного напряжения: \( U \) (не задано, но он нам потребуется для решения)
- Резисторы:
- \( R_1 = R \)
- \( R_2 = R \)
- \( R_3 = 2R \)
- Резда соединены так:
- \( R_1 \) и \( R_2 \) параллельно
- Этот параллельный блок последовательно с \( R_3 \)
Общий ток в цепи при первоначальных соединениях: \( I_1 = 2\,A \)
Нам нужно найти новый ток, если резисторы \( R_2 \) и \( R_3 \) поменяют местами, и они вместо этого соединены так:
- \( R_1 \) и \( R_3 \) параллельно
- Этот параллельный блок последовательно с \( R_2 \)
Шаг 1: Определим эквивалентное сопротивление в исходной цепи
Обозначим:
- \( R_{12} \) — параллельное соединение \( R_1 \) и \( R_2 \)
Формула для параллельного соединения:
\[ \frac{1}{R_{12}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} = \frac{1}{R} + \frac{1}{R} = \frac{2}{R} \Rightarrow R_{12} = \frac{R}{2} \]
Общая схема:
\[ R_{total} = R_{12} + R_3 = \frac{R}{2} + 2R = \frac{R}{2} + 2R = \frac{R}{2} + \frac{4R}{2} = \frac{5R}{2} \]
Используя закон Ома:
\[ U = I_{total} \times R_{total} \] \[ U = 2\,A \times \frac{5R}{2} = 2 \times \frac{5R}{2} = 5R \]
Значит, сопротивление цепи — \( R_{total} = \frac{5R}{2} \), а напряжение:
\[ U = 5R \]
Шаг 2: Новая схема
Теперь резисторы поменялись местами:
- \( R_1 \) и \( R_3 \) параллельно
Значит, параллельно соединены:
- \( R_1 = R \)
- \( R_3 = 2R \)
Параллельное сопротивление:
\[ \frac{1}{R_{13}} = \frac{1}{R} + \frac{1}{2R} = \frac{1}{R} + \frac{1}{2R} = \frac{2}{2R} + \frac{1}{2R} = \frac{3}{2R} \]
\[ R_{13} = \frac{2R}{3} \]
Общий ток в цепи будет:
\[ I_2 = \frac{U}{R_{13} + R_2} \] где \( R_2 = R \).
Итак, сопротивление всей цепи:
\[ R_{total,new} = R_{13} + R_2 = \frac{2R}{3} + R = \frac{2R}{3} + \frac{3R}{3} = \frac{5R}{3} \]
Напряжение \( U \) было ранее равно \( 5R \), так как источник не меняется.
Текущий:
\[ I_2 = \frac{U}{R_{total,new}} = \frac{5R}{\frac{5R}{3}} = \frac{5R}{1} \times \frac{3}{5R} = 3\,A \]
Ответ:
\[ \boxed{3\,A} \]
Итог:
Общий ток в цепи после перестановки резисторов будет равен 3 А.