Ключевая гипотеза по задаче (такова и обычно в подобных примерах без изображения):
- три фиксированных резистора имеют номиналы кратны R, и выбираются как R, 2R, 3R;
- реостат подключён последовательно к ним, его ползунок в среднем положении даёт сопротивление равным R (так как общее сопротивление реостата может меняться от 0 до 2R, середина даёт две равные части по R, и выбрать используемую часть как рабочее сопротивление в схеме).
При этих условиях участок цепи состоит из последовательного соединения: R, 2R, 3R и реостат R (в среднем положении). Затем ток через каждый элемент одинаков и равен I = 40 мА.
Данные:
- R = 0.4 кОм = 400 Ω
- 2R = 800 Ω
- 3R = 1200 Ω
- реостат в среднем положении: R = 400 Ω
- ток через резистор 2R: I = 40 мА = 0.04 А
Ток во всей цепи одинаков и равен I = 0.04 А.
Напряжения на каждым элементом:
- через R (левый фиксированный): U_R = I · R = 0.04 А · 400 Ω = 16 В
- через резистор 2R: U_2R = I · 2R = 0.04 А · 800 Ω = 32 В
- через 3R: U_3R = I · 3R = 0.04 А · 1200 Ω = 48 В
- через реостат в среднем положении (R): U_R_reostat = I · R = 0.04 А · 400 Ω = 16 В
- Напряжение на концах участка (полная цепь в схеме): сумма drops
- U_supply = 16 + 32 + 48 + 16 = 112 В
Проверка:
- Эквивалентное сопротивление участка: R_eq = R + 2R + 3R + R = 7R = 7 · 400 Ω = 2800 Ω
- По закону Ома: V = I · R_eq = 0.04 А · 2800 Ω = 112 В — совпадает с суммой drops.
- Значения по элементам:
- R (левый): 16 В, 0.64 Вт мощности (P = I^2 R = 0.04^2 · 400 = 0.64 Вт)
- 2R: 32 В, мощность P = I^2 · 800 Ω = 0.0016 · 800 = 1.28 Вт
- 3R: 48 В, мощность P = 0.0016 · 1200 = 1.92 Вт
- Резистор rheostat в средн. положении (R): 16 В, мощность P = 0.0016 · 400 = 0.64 Вт
Итого: напряжение на концах участка равно 112 В; ток по участку равен 40 мА; напряжения на резисторах R, 2R, 3R и на реостате составляют 16 В, 32 В, 48 В и 16 В соответственно.
Примечание: Если картинка отличается по соединению элементов (например, элементы не лежат в одном звене, а образуют мост/петлю), дайте, пожалуйста, изображение или описание схемы — скорректирую решение под вашу схему.