P=UI; I=U/R; U=IR; => P=U*U/R;
откудова R=U*U/P.
Считаем
R1=120*120/60 =240 (Ом); R2=120*120/100=144 (Ом)
1) при параллельном включении общая мощность складывается, т. к. напряжение общее, а ток (который обратно пропорционален сопротивлению) у каждой лампы – свой, параллельный.
Поэтому общая мощность P=P1+P2
P=60+100 = 160Вт. т. е. это 0,16 кВт*ч. А за 10 мин (1/6часа) это будет 0,16/6=0,8/3 кВт*ч. Дальше только узнать, сколько 1кВт*ч электроэнергии составляет в джоулях или в чём там теплоту измеряют.
2) При последовательном соединении ток общий, и пропорционален (обратно) общему сопротивлению двух ламп. Сопротивление при последовательном соединении СКЛАДЫВАЕТСЯ. т. e. R=R1+R2
R=240+144=384 (Ома).
Подставляем это значение в формулу мощности, выведенную в начале P=U*U/R
P=120*120/384 =37,5 Вт или 0,0375 кВт. Что за 10 минут (1/6 часа) даст расход электроэнергии в 0,0375/6 =0,00625 кВт*ч.
В этой статье мы разберем, как посчитать общее сопротивление при параллельном соединении сопротивлений. Параллельным соединением сопротивлений называется соединение (рисунок ниже), при котором один зажим каждого из сопротивлений присоединяется к одной точке (узлу) электрической цепи, а другой зажим каждого из тех же сопротивлений присоединяется к другой точке электрической цепи. Таким образом, между двумя точками (узлами) электрической цепи включается несколько сопротивлений, образующих параллельные ветви.
При этом напряжение между концами всех ветвей будет одним и тем же, а токи в отдельных ветвях определяются по закону Ома:
I1 = U / r1 ; I2 = U / r2 ; I3 = U / r3 .
Напряжение U между узлами (А и Б):
U = I1r1 = I2r2 = I3r3,
откуда
I1 / I2 = R2 / R1 и I2 / I3 = R3 / R2,
т. е.
Токи в параллельных ветвях распределяются обратно пропорционально их сопротивлениям.
Согласно первому правилу Кирхгофа,
I = I1 + I2 + I3
или
U / Rсум = U / R1 + U / R2 + U / R2 = U (1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3).
Произведя сокращение на U, получим:
1 / Rсум = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3
или
g = g1 + g2 + g3 ,
где R и g—сопротивление и проводимость разветвленной цепи или, как их часто называют, общие сопротивление и проводимость цепи.
Из полученной формулы следует, что
Общая проводимость разветвленной цепи равна сумме проводимостей отдельных ветвей.
Формула
1 / Rсум = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3
дает возможность определить общее сопротивление цепи. Например, для трех параллельно соединенных сопротивлений, приведя правую часть уравнения к общему знаменателю, получим:
1 / Rсум = R2R3 + R1R3 + R1R2 / R1R2R3
откуда
Rсум = R1R2R3 / R2R3 + R1R3 + R1R2
Если сопротивления R1 = R2 = R3, то общее сопротивление цепи:
Rсум = R1 / 3,
а в общем случае при n параллельных ветвях с равными сопротивлениями R1 :
Rсум = R1 / n
В случае двух параллельных ветвей:
1 / Rсум = 1 / R1 + 1 / R2
откуда
Rсум = R1R2 / R2R3 + R1R3
При параллельном соединении приемников энергии все они находятся под одним и тем же напряжением, и режим работы каждого из них не зависит от остальных. Совершенно иначе обстоит дело при последовательном соединении приемников, при котором изменение сопротивления одного из них тотчас же приводит к изменению напряжения на других, последовательно соединенных с ним. Поэтому электрические лампы и двигатели, предназначенные для работы при определенном (номинальном) напряжении, включаются параллельно. Одинаковые электрические лампы иногда соединяются последовательно. Пусть, например, напряжение сети U, а напряжение лампы U0 < U Тогда n ламп соединяются цепочкой друг за другом, причем n > U / U0
Такое соединение ламп можно встретить, например, в трамваях, метро и других случаях.
Пример 1:
К сети с напряжением 220 в параллельно подключены двигатель мощностью 1,1 квт и 11 ламп, каждая мощностью 40 вт. Определить ток в главных (подводящих) проводах
Ток двигателя
I1 = P1 / U = 1100 / 220 = 5a.
Ток ламп
I2 = P2 / U = 11 x 40 / 220 = 2a.
Ток в подводящих проводах
I = I1 + I2 = 5 + 2 = 7a.
Пример 2:
Определить общее сопротивление десяти параллельно включенных ламп накаливания, если каждая из них 240 ом:
R = Rл / n = 240 / 10 = 24ом.
поделиться знаниями или
запомнить страничку
- Все категории
-
экономические
43,658 -
гуманитарные
33,653 -
юридические
17,917 -
школьный раздел
611,962 -
разное
16,905
Популярное на сайте:
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.
Задачи на Последовательное соединение
проводников с решениями
Формулы, используемые на уроках «Задачи на Последовательное соединение проводников»
Название величины |
Обозначение |
Единица измерения |
Формула |
Сила тока |
I |
А |
I = U / R |
Напряжение |
U |
В |
U = IR |
Сопротивление |
R |
Ом |
R = U/I |
Сила тока на участке цепи |
I |
A |
I = I1 = I2 |
Напряжение на концах участка |
U |
B |
U = U1 + U2 |
Сопротивление участка цепи |
R |
Ом |
R = R1 + R2 |
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
Задача № 1.
Два проводника сопротивлением 2 Ом и 3 Ом соединены последовательно. Сила тока в цепи 1 А. Определить сопротивление цепи, напряжение на каждом проводнике и полное напряжение.
ОТВЕТ: 5 Ом; 2 В; 3 В; 5 В.
Задача № 2.
Два проводника сопротивлением 20 Ом и 30 Ом соединены последовательно. Напряжение на концах первого проводника 12 В. Определить сопротивление цепи, силу тока в цепи, напряжение на втором проводнике и полное напряжение.
ОТВЕТ: 50 Ом; 18 В; 0,6 А; 30 В.
Задача № 3.
Два резистора соединены последовательно. Сопротивление первого 12 Ом, полное сопротивление 30 Ом. Сила тока в цепи 2 А. Определить сопротивление второго резистора, напряжение на каждом проводнике и полное напряжение.
ОТВЕТ: 18 Ом; 24 В; 36 В; 60 В.
Смотреть РЕШЕНИЕ задачи в тетради
Задача № 4.
В каких пределах можно менять сопротивление в цепи, если сопротивление реостата R имеет пределы 0…10 Ом? Сопротивление резистора R1 равно 20 Ом.
Указание к решению: Сопротивления R и R1 соединены последовательно., следовательно: Rmin = 20 + 0 = 20 (Ом); Rmax = 20 + 10 = 30 (Ом).
Ответ: от 20 до 30 Ом.
Задача № 5.
Последовательно с нитью накала радиолампы сопротивлением 3,9 Ом включен резистор, сопротивление которого 2,41 Ом. Определите их общее сопротивление.
ОТВЕТ: 6,31 Ом.
Смотреть РЕШЕНИЕ задачи в тетради
Задача № 6.
Общее сопротивление последовательно включенных двух ламп сопротивлением 15 Ом каждая и реостата равно 54 Ом. Определите сопротивление реостата.
ОТВЕТ: 24 Ом.
Смотреть РЕШЕНИЕ задачи в тетради
Задача № 7.
Два резистора сопротивлением 8 и 1 кОм соединены последовательно. Определите показание вольтметра, подключенного между точками А и С, если сила тока в цепи равна 3 мА. Что будет показывать вольтметр, подключенный между точками А и В, В и С?
ОТВЕТ: 27 В, 24 В; 3 В.
Смотреть РЕШЕНИЕ задачи в тетради
Задача № 8.
В цепь включены последовательно три проводника сопротивлениями: R1 = 5 Ом, R2 = 6 Ом, R3 = 12 Ом. Какую силу тока показывает амперметр и каково напряжение между точками А и В, если показание вольтметра 1,2 В?
ОТВЕТ: 0,2 А; 4,6 В.
Смотреть РЕШЕНИЕ задачи в тетради
Задача № 9.
Последовательно с электрической лампой включен реостат. Начертите схему цепи и определите сопротивление реостата и лампы, если напряжение на зажимах цепи 12 В. Вольтметр, подключенный к реостату, показывает 8 В. Сила тока в цепи 80 мА.
ОТВЕТ: 50 Ом.
Смотреть РЕШЕНИЕ задачи в тетради
Задача № 10.
Вольтметр, подключенный к батарее (см. рис.), показывает напряжение 40 В. Определите напряжение на всех сопротивлениях в цепи.
ОТВЕТ: 12 В, 8 В, 16 В, 4 В.
Смотреть РЕШЕНИЕ задачи в тетради
Задача № 11.
Маленькая электрическая лампочка для елочной гирлянды рассчитана на ток в 0,3 А и имеет сопротивление 20 Ом. Сколько таких лампочек надо соединить последовательно, чтобы гирлянду можно было включить в сеть с напряжением 220 В?
ОТВЕТ: 37 лампочек.
Смотреть РЕШЕНИЕ задачи в тетради
Задача № 12.
На рисунке изображена цепь с никелиновым проводом АВ длиной 10 м и сечением 1 мм2. Через провод пропущен электрический ток силой 2 А. Рассчитайте напряжение на участках АА1, АА2, АА3, АВ и постройте график зависимости напряжения от длины проводника АВ, откладывая по горизонтальной оси длину проводника, а по вертикальной — напряжение на этой длине.
Смотреть РЕШЕНИЕ задачи в тетради
Задача № 13.
В цепь последовательно включены два проводника из одного и того же материала сечениями S1 = 1 мм2 и S2 = 2 мм2, длины их равны. Определите напряжение на концах каждого проводника, если на концах цепи напряжение равно 120 В.
ОТВЕТ: 80 В; 40 В.
Смотреть РЕШЕНИЕ задачи в тетради
Задача № 14.
Начертите электрическую схему состоящую из источника тока, ключа, лампочки сопротивлением 3 Ом, резистора сопротивление 2 Ом, соединённых последовательно, амперметра и вольтметра, подключенного к резистору. Определите показания амперметра, если показания вольтметра 1,6 В? Что покажет вольтметр, если его подключить к лампочке?
ОТВЕТ: 0,8 А; 2,4 В.
Краткая теория по теме
Задачи на Последовательное соединение проводников.
Это конспект по теме «ЗАДАЧИ на Последовательное соединение проводников». Выберите дальнейшие действия:
- Перейти к теме: ЗАДАЧИ на Параллельное соединение проводников
- Посмотреть конспект по теме Соединение проводников
- Вернуться к списку конспектов по Физике.
- Проверить свои знания по Физике.
Физика,
вопрос задал momy00,
4 года назад
Ответы на вопрос
Ответил mrbobik8
2
Дано:
R1=R2=…=R10=2 Ом
N=10
R-?
Решение:
При паралельном соединении: 1/R=1/R1+1/R2+…+1/R10=1/2+1/2+…+1/2=5 Ом^-1
R=1/5=0,2 Ом
Ответ:R=0,2 Ом.
Предыдущий вопрос
Следующий вопрос
Новые вопросы
Другие предметы,
5 месяцев назад
Можете помочь пожалуйста …
Физика,
5 месяцев назад
Запишіть ваші міркування: чому при нагріванні зникають магнітні властивості?
Английский язык,
4 года назад
Помогите с первым пожалуйста…
Литература,
4 года назад
3)Каким вы видите в дуэли Онегина в дуэли с Ленским?
Математика,
6 лет назад
вася рвёт газету на 8 частей, одну из получившихся частей ещё на 8 и так далее. Сможет ли он разорвать газету ровно на 179 частей?
Физика,
6 лет назад
Какую скорость приобретет ракета за 1 минуту, двигаясь из состояния покоя с ускорением 60 M /с 2?