schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение задачи: Расчет сопротивления резисторов (вариант 1)
help_outlineУсловие задачи
Решить (написать 4 объяснения)
lightbulbКраткий ответ
Рассчитано общее сопротивление для последовательного и параллельного соединения резисторов R1=3 Ом, R2=6 Ом, R3=12 Ом, R4=18 Ом. При последовательном соединении R = 39 Ом.
Подробное решение
Вариант 1
Дано:
\(R_1 = 3\) Ом
\(R_2 = 6\) Ом
\(R_3 = 12\) Ом
\(R_4 = 18\) Ом
Решение:
Используя четыре резистора, можно получить различные значения общего сопротивления цепи в зависимости от способа их соединения. Рассмотрим основные варианты:
1. Последовательное соединение всех четырех резисторов.
При последовательном соединении общее сопротивление равно сумме сопротивлений всех проводников:
\[R_{посл} = R_1 + R_2 + R_3 + R_4\]
\[R_{посл} = 3 + 6 + 12 + 18 = 39 \text{ Ом}\]
2. Параллельное соединение всех четырех резисторов.
При параллельном соединении величина, обратная общему сопротивлению, равна сумме величин, обратных сопротивлениям каждого резистора:
\[\frac{1}{R_{пар}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} + \frac{1}{R_4}\]
\[\frac{1}{R_{пар}} = \frac{1}{3} + \frac{1}{6} + \frac{1}{12} + \frac{1}{18} = \frac{12 + 6 + 3 + 2}{36} = \frac{23}{36}\]
\[R_{пар} = \frac{36}{23} \approx 1,57 \text{ Ом}\]
3. Смешанное соединение (пример 1).
Соединим \(R_1\) и \(R_2\) параллельно, а затем последовательно к ним добавим \(R_3\) и \(R_4\).
Сопротивление параллельного участка \(R_{12}\):
\[R_{12} = \frac{R_1 \cdot R_2}{R_1 + R_2} = \frac{3 \cdot 6}{3 + 6} = \frac{18}{9} = 2 \text{ Ом}\]
Общее сопротивление:
\[R_{общ} = R_{12} + R_3 + R_4 = 2 + 12 + 18 = 32 \text{ Ом}\]
4. Смешанное соединение (пример 2).
Соединим \(R_3\) и \(R_4\) параллельно, а затем последовательно к ним добавим \(R_1\) и \(R_2\).
Сопротивление параллельного участка \(R_{34}\):
\[R_{34} = \frac{R_3 \cdot R_4}{R_3 + R_4} = \frac{12 \cdot 18}{12 + 18} = \frac{216}{30} = 7,2 \text{ Ом}\]
Общее сопротивление:
\[R_{общ} = R_1 + R_2 + R_{34} = 3 + 6 + 7,2 = 16,2 \text{ Ом}\]
Ответ: можно получить сопротивления 39 Ом, 1,57 Ом, 32 Ом, 16,2 Ом и многие другие значения при иных комбинациях.