schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение задачи на нахождение тока I2 в цепи
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
Ток I2 равен четверти общего тока I, так как сопротивление второй ветви в 4 раза больше сопротивления первой. Для точного расчета необходимо знать сопротивление R.
Подробное решение
Задача: В изображенной схеме при \( I = 20 \text{ А} \) найти ток \( I_{2} \), измеренный амперметром.
Решение:
1. Проанализируем структуру цепи. Цепь состоит из двух параллельных ветвей:
- Первая ветвь содержит один резистор сопротивлением \( R_{ветвь1} = R \). Через неё течет ток \( I_{1} \).
- Вторая ветвь содержит три последовательно соединенных резистора: \( R \), \( 2R \) и \( R \). Через неё течет ток \( I_{2} \).
2. Вычислим общее сопротивление второй ветви \( R_{ветвь2} \):
\[ R_{ветвь2} = R + 2R + R = 4R \]
3. Так как ветви соединены параллельно, напряжение \( U \) на них одинаково. Согласно закону Ома:
\[ U = I_{1} \cdot R = I_{2} \cdot 4R \]
Отсюда следует соотношение между токами в ветвях:
\[ I_{1} = 4 \cdot I_{2} \]
4. Согласно первому закону Кирхгофа, общий ток \( I \) равен сумме токов в ветвях:
\[ I = I_{1} + I_{2} \]
Подставим выражение для \( I_{1} \) через \( I_{2} \):
\[ I = 4I_{2} + I_{2} = 5I_{2} \]
5. Зная, что общий ток \( I = 20 \text{ А} \), найдем ток \( I_{2} \):
\[ 20 = 5I_{2} \]
\[ I_{2} = \frac{20}{5} = 4 \text{ А} \]
Ответ: c. 4