Задачи › Вычисление сопротивлений, симметрия, бесконечные цепочки

Мощность в цепи из резисторов

  1. Мощность в цепи из резисторов

    «Шаг в будущее» 2019/20, 11 кл.
    4/10

    В электрической цепи, представленной на рисунке, сопротивление каждого резистора \(r = 10\) Ом. Какая мощность будет выделяться в этой цепи, если к точкам 1 и 2 подсоединить батарею с ЭДС \(E = 6\) В и внутренним сопротивлением \(r = 10\) Ом?

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Найдите сопротивление цепи между точками 1 и 2 с помощью эквивалентных преобразований, пользуясь симметрией схемы. Далее мощность во внешней цепи выражается через ток в цепи и внешнее сопротивление.

    Ответ

    \(N = \dfrac{10E^2}{49r} \approx 0{,}73\) Вт.

    Решение

    Общее внешнее сопротивление цепи \[\frac{1}{R} = \frac{1}{r} + 3\cdot\frac{1}{2r} = \frac{1}{r}\cdot\frac{2 + 3}{2} = \frac{5}{2r}, \qquad R = \frac{2r}{5}.\]

    Мощность во внешней цепи \(N = I^2 R\), ток в цепи \(I = \dfrac{E}{r + R} = \dfrac{5E}{7r}\). Искомая мощность \[N = \left(\frac{5E}{7r}\right)^2\cdot\frac{2r}{5} = \frac{10E^2}{49r}.\]

    Подставляя \(E = 6\) В и \(r = 10\) Ом, получим \(N \approx 0{,}73\) Вт.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи