Задачи с резисторами в цепи как решать

Задачи на параллельное и последовательное соединение проводников с подробными решениями

Что бы ни происходило в мире, учиться надо всегда. Кстати, для тех, кто не знает, как организовать учебу на удаленке, мы подготовили отдельную статью. А сегодня займемся решением задач на последовательное и параллельное соеднинение проводников. Решение задач – отличный способ, чтобы успокоить нервы и не поддаваться панике.

Присоединяйтесь к нам в телеграме: там вас ждут актуальные новости и приятные скидки.

Последовательное и параллельное соединение проводников: решение задач

Как решать задачи с параллельным и последовательным соединением проводников? Для начала повторите теорию, вспомните общую памятку по решению физических задач и на всякий случай держите под рукой формулы.

Задача №1 на последовательное соединение проводников

Проводники сопротивлением 20 Ом и 30 Ом соединены последовательно. Напряжение на концах первого проводника равно 12 В. Определите напряжение, сопротивление и силу тока в цепи на втором проводнике, а также полное напряжение.

Для последовательного соединения проводников:

Ответ: 50 Ом; 18 В; 0,6 А; 30 В.

Задача №2 на параллельное соединение проводников

Два проводника соединены параллельно. Сила тока в первом проводнике равна 0,5 А, во втором — 1 А. Сопротивление первого проводника составляет 18 Ом. Определите сопротивление второго проводника и силу тока на всем участке цепи.

Для параллельного соединения:

При решении задач не забывайте проверять размерности величин и при необходимости переводить их в систему СИ.

Ответ: 1,5 А; 9 Ом.

Задача №3 на последовательное и параллельное соединение проводников

Электрогрелка состоит из трех одинаковых секций. Во сколько раз быстрее грелка будет нагревать некоторое количество воды от 10 до 100 градусов Цельсия при параллельном включении всех секций, нежели при последовательном их включении?

Пусть сопротивление каждой секции равно R. Тогда при параллельном включении их в сеть напряжение на каждой секции равно напряжению в сети (U), и на трех секциях будет выделяться тепло:

При последовательном соединении суммарное сопротивление цепи равно 3R, а выделяющееся количество теплоты:

Как видим, выделяющееся тепло для первой схемы в 9 раз больше, так что и скорость нагрева воды будет в 9 раз выше.

Ответ: в 9 раз.

Задача №4 на смешанное соединение проводников

Участок цепи состоит из двух последовательно соединенных сопротивлений, каждое из которых равно 1 Ом. К этим двум резисторам параллельно подключают еще одно сопротивление, значение которого составляет 2 Ом. Всю эту цепь подключают к источнику тока, который создает на концах данного соединения напряжение 2,4 В. Определите силу тока во всей электрической цепи.

Согласно схеме, искомая сила тока – это сила тока, протекающая через амперметр.

Резисторы R1 и R2 соединены последовательно, резистор R3 – параллельно к ним.

Резисторы 1 и 2 можно заменить эквивалентным сопротивлением R со штрихом и перерисовать схему в упрощенном виде:

Сопротивления R3 и R со штрихом соединены параллельно, можно найти общее сопротивление электрической цепи по формуле для параллельного соединения:

Теперь цепь можно перерисовать в еще более упрощенном виде и рассчитать силу тока по закону Ома:

Ответ: 2.4 А.

Задача №5 на закон Кирхгофа

Три сопротивления R1 = 5 Ом, R2 = 1 Ом, R3 = 3 Ом и два источника тока соединены так, как показано на рисунке. Внутренними сопротивлениями источников тока можно пренебречь. ЭДС первого источника тока равна 1,4 В, и сила тока, текущего через сопротивление R3, равна I3= 1 А. Определите ЭДС второго источника тока.

Выберем направление обхода контуров по часовой стрелке и запишем закон Кирхгофа для точки A (расположим ее между двумя источниками и сопротивлением R2) и двух контуров:

Решая систему уравнений, получаем ответ: Е2=3.6 В.

Ответ: 3.6 В.

Вопросы на параллельное и последовательное соединение проводников

Вопрос 1. Схематически изобразите последовательное соединение проводников

Ответ. На рисунке ниже изображен участок цепи с последовательно соединенными проводниками:

Вопрос 2. Схематически изобразите параллельное соединение проводников

Ответ. На рисунке ниже изображено параллельное соединение проводников:

Вопрос 3. Приведите основные формулы и соотношения для последовательного соединения проводников.

Ответ. При последовательном соединении:

Сила тока во всех проводниках одинакова.

Общее напряжение равно сумме напряжений на каждом проводнике.

Полное сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных проводников.

Вопрос 4. Приведите основные формулы и соотношения для параллельного соединения проводников.

Ответ. Для параллельного соединения проводников:

Напряжение на всех проводниках одинаково.

Сила тока в неразветвленной цепи равна сумме токов в параллельно соединенных проводниках.

Величина, обратная общему сопротивлению цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям параллельно включенных проводников.

Вопрос 5. Какие электрические цепи нельзя рассчитать с помощью формул для последовательного и параллельного соединения проводников?

Ответ. С помощью приведенных выше формул можно рассчитать лишь относительно простые электрические цепи. Для расчета сложных цепей, включающих в себя несколько источников тока и состоящих из многих резисторов, применяются правила Кирхгофа.

Нужна помощь в решении задач или любых других учебных заданий? Обращайтесь в профессиональный сервис для учащихся: мы найдем верное решение.

Источник

Задачи по резисторам на ЕГЭ 2023 по физике

Как решать задачи с резисторами на ЕГЭ по физике?

Алгоритм решения задач со смешанным соединением проводников:

Прочитать условие задачи, начертить схему электрической цепи, при необходимости пронумеровать проводники. Проанализировать схему, т. е. найти участки, где используется только последовательное или только параллельное соединение проводников. Определить сопротивление на этих участках. Выяснить вид соединения участков между собой. Найти общее сопротивление всей цепи. С помощью закона Ома и законов последовательного и параллельного соединения проводников найти распределения токов и напряжений в цепи.

Пора переходить от теории к практике! И начнем с закона Ома для участка цепи, который поможет нам решать задачи по резисторам на ЕГЭ. Напомним, что закон Ома связывает напряжение, сопротивление и электрический ток. А как именно с помощью закона справляться с любыми по сложности задачами по резисторам на ЕГЭ – расскажет наш эксперт в обучающем видео. Смотри наши видеообзоры и будь в курсе всех нюансов, которые позволят тебе сдать экзамен на 80+ баллов с первой попытки. Если у вас есть вопросы – обсудите их с нашим экспертом ЕГЭ на пробном уроке в учебном центре Годограф.

Задачи по резисторам на ЕГЭ

Итак, у нас есть отрицательно заряженная пластина и положительно заряженная пластина. Между ними создается какое-то электрическое поле, силовые линии идут от плюса к минусу. Согласно условиям задачи, внутрь этого поля помещен резистор с определенным сопротивлением.

Что ты уже должен знать из курса физики? Во-первых, что электрический ток прямо пропорционален напряжению, так как чем больше + или –, тем больше электрическое поле. Во-вторых, сопротивление обратно пропорционально электрическому току. Из этих утверждений выводится формула:

Чтобы проще было понять, преподаватель показывает наглядную графическую зависимость электрического тока от напряжения на резисторе. С помощью вольт-амперной характеристики мы рассчитаем сопротивление данного резистора, взяв любую точку на графике.

Не забываем, что по условию задачи нужно дать ответ в килоомах!

Частный случай

Рассмотрим еще одну задачу, когда напряжение на резисторе, конденсаторе и катушке равно напряжению источника переменного тока. По условию задачи у нас есть резистор с сопротивлением R. По закону Ома U_R(t) = I(t)R, откуда выводим I(t) = E₀/R*cos(wt). Амплитуды напряжения и электрического тока на резисторе связаны между собой формулой U_R0 = I₀*R.

Мгновенная мощность, выделяемая на резисторе, равна P_R(t) = U_R(t)*I(t) = I 2 *R = E 2 ₀/R*cos 2 (wt). Для того чтобы найти среднюю мощность постоянного тока, вводятся понятия действующих, т.е. эффективных значений силы тока и напряжения: U_RA = U_R0/корень из 2 и I_A = I₀/корень из 2. Таким образом, средняя мощность переменного тока на участке цепи с резистором равна R = корень из 2 / P_R(t) = U_RA*I_A.

Подробный расчет, наглядные примеры и объяснение теории на пальцах – вот чем славятся эксперты учебного центра Годограф. С нами любые задачи по резисторам на ЕГЭ решаются просто и понятно!

Ответы на часто задаваемые вопросы

Недостаточно учебных материалов из школьной программы, чтобы качественно подготовиться к ЕГЭ по выбранным предметам? Лучшие материалы для подготовки к ЕГЭ 2023 года уже собраны на платформе 80-ballov.ru! Наши эксперты полностью…

За годы существования ЕГЭ и итогового сочинения как формы допуска к нему, накопилось ни много ни мало 1500 тем, поэтому в 2023 году ФИПИ решило не придумывать новые, а “ресайклить”…

ИНН 7731142170
БИК 044525225
р/с 40703810538260100166

Источник