Задание 20

Расчётная задача (повышенный уровень) · 82 задания

Задание №20
№20Сложное
В электрическую сеть с напряжением 220 В включены шесть резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Определите мощность, потребляемую резистором R₆.
Закон Ома
Задание №20
№20Среднее
Брусок массой 200 г, движущийся по гладкой горизонтальной поверхности, подъезжает к границе, где гладкая поверхность заканчивается и начинается шерохо…
Кинетическая и потенциальная энергия
Задание №20
№20Среднее
Резистор № 1 сопротивлением 25 Ом включён последовательно с резистором № 2 в сеть с напряжением 220 В. Чему равно сопротивление резистора № 2, если мо…
Закон Ома
Задание №20
№20Среднее
Нагреватель включён последовательно с резистором сопротивлением 9 Ом в сеть с напряжением 240 В. Чему равно сопротивление нагревателя, если мощность,…
Закон Ома
Задание №20
№20Сложное
В электрическую сеть с напряжением 220 В включены шесть резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Определите мощность, потребляемую резистором R₄.
Расчётная задача
Задание №20
№20Лёгкое
Брусок массой 100 г движется по гладкой горизонтальной поверхности. Со скоростью 4 м/с он подъезжает к границе, где гладкая поверхность заканчивается…
Кинетическая и потенциальная энергия
Задание №20
№20Сложное
В электрическую сеть с напряжением 180 В включены шесть резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Определите мощность, потребляемую резистором R₁.
Закон Ома
Задание №20
№20Сложное
В электрическую сеть с напряжением 200 В включены пять резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Сопротивления резисторов равны: R₁ = 10 Ом, R₂ =…
Закон Ома
Задание №20
№20Сложное
В электрическую сеть с напряжением 200 В включены пять резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Сопротивления резисторов равны: R₁ = 10 Ом, R₂ =…
Закон Ома
Задание №20
№20Лёгкое
Какую по величине работу должна совершить сила трения для полной остановки тела массой 1000 кг, движущегося по горизонтальной поверхности со скоростью…
Кинетическая и потенциальная энергия
Задание №20
№20Лёгкое
Участок цепи содержит три лампы, каждая сопротивлением 240 Ом, соединенные параллельно. Лампы включены в сеть, напряжение которой 120 В. Определите мо…
Соединения проводников
Задание №20
№20Среднее
Тело массой 200 г брошено вертикально вверх с начальной скоростью 20 м/с. На какой высоте относительно точки бросания кинетическая энергия тела будет…
Закон сохранения энергии

Задание №20 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

В электрическую сеть с напряжением 220 В включены шесть резисторов по схеме, изображённой на рисунке.

Определите мощность, потребляемую резистором R₆.

Ваше решениедо 3 баллов

Запишите решение задачи...

Решение

Решение.

Дано:
$U = 220$ В
$R_1 = 30$ Ом
$R_2 = 30$ Ом
$R_3 = 30$ Ом
$R_4 = 12$ Ом
$R_5 = 12$ Ом
$R_6 = 4$ Ом
-----------------
$P_6 - ?$

Анализ и расчет:

1. Для нахождения мощности на резисторе $R_6$ нам необходимо знать силу тока, протекающего через него. Так как резистор $R_6$ включен последовательно со всеми остальными участками цепи, через него течет общий ток цепи $I$ .
Мощность рассчитывается по формуле: $P_6 = I^2 \cdot R_6$ .

2. Чтобы найти общий ток $I$ , воспользуемся законом Ома для участка цепи: $I = \frac{U}{R_{общ}}$ , где $R_{общ}$ — полное сопротивление всей схемы.

3. Рассчитаем эквивалентное сопротивление первого узла (параллельное соединение $R_1, R_2, R_3$ ):
Так как все три резистора одинаковы, их общее сопротивление $R_{123}$ равно:
$\frac{1}{R_{123}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} = \frac{3}{30}$ Ом^-1
$R_{123} = \frac{30}{3} = 10$ Ом.

4. Рассчитаем эквивалентное сопротивление второго узла (параллельное соединение $R_4, R_5$ ):
Так как резисторы одинаковы, их общее сопротивление $R_{45}$ равно:
$R_{45} = \frac{R_4 \cdot R_5}{R_4 + R_5} = \frac{12 \cdot 12}{12 + 12} = \frac{144}{24} = 6$ Ом.

5. Теперь схема представляет собой последовательное соединение трех участков: $R_{123}$ , $R_{45}$ и $R_6$ . Находим общее сопротивление цепи:
$R_{общ} = R_{123} + R_{45} + R_6$
$R_{общ} = 10 + 6 + 4 = 20$ Ом.

6. Вычисляем общую силу тока в цепи:
$I = \frac{U}{R_{общ}} = \frac{220}{20} = 11$ А.

7. Вычисляем мощность, потребляемую резистором $R_6$ :
$P_6 = I^2 \cdot R_6$
$P_6 = 11^2 \cdot 4 = 121 \cdot 4 = 484$ Вт.

Ответ: 484 Вт

Источник: ФИПИ