Источники тока

Источник тока при замкнутом ключе закорочен, и его можно заменить проводом; при разомкнутом ключе сила тока через резистор задана источником тока, а напряжение находится обходом контура.

а) \(U=1\) В, ток через резистор \(0\) мА;  б) \(U=21\) В, ток через резистор \(2\) мА.

А) Когда ключ замкнут, ток источника тока может замкнуться через ключ и ничего не меняет. Мы можем заменить его проводом. Кроме того, замечаем, что резистор \(5\) кОм никак не влияет на напряжение на концах резистора \(10\) кОм. Двигаясь от левой стороны резистора \(10\) кОм против часовой стрелки по схеме, получаем, что разность потенциалов (напряжение) на нём равна \(U=-1\text{ В}+3\text{ В}-2\text{ В}=0\text{ В}\). С его помощью находим силу тока через резистор: \(I=\dfrac UR=\dfrac{0\text{ В}}{10\text{ кОм}}=0\) мА. Напряжение \(U\) — просто напряжение батареи, \(U=1\) В.

Б) Ключ разомкнут. На этот раз начнём с силы тока. Мы знаем, что благодаря источнику постоянного тока через резистор \(10\) кОм идёт ток силой \(I=2\) мА. С его помощью находим напряжение на концах резистора: \(U_R=IR=2\text{ мА}\cdot10\text{ кОм}=20\) В. Прибавляя к напряжению на резисторе напряжения двух батарей и следя за знаками, находим напряжение \(U=20\text{ В}-2\text{ В}+3\text{ В}=21\) В.

Прочитали решение — спросите себя, как можно было до этого додуматься. А через день-два решите задачу заново, не подглядывая.