Задача по физики по закону Ома Через амперметр, включённый последовательно с двумя параллельно соединённых резисторами сопротивлением 6 Ом каждый , течёт ток 2 А. Каково будет показание амперметра , если резисторы соединить последовательно? Напряжение источника тока остаётся неизменным. Решение (по з. Ома)
где ( I ) — ток, ( U ) — напряжение, ( R ) — сопротивление. Мы знаем, что через амперметр течет ток ( I = 2 \, \text{А} ) при сопротивлении ( R_{параллель} = 3 \, \text{Ом} ).
Теперь найдем напряжение:
[ U = I \times R_{параллель} = 2 \, \text{А} \times 3 \, \text{Ом} = 6 \, \text{В} ]
Последовательное соединение резисторов:
Теперь, если резисторы соединить последовательно, общее сопротивление ( R_{последовательное} ) можно найти по формуле:
Для решения данной задачи сначала найдем общее сопротивление резисторов в параллельном соединении и в последовательном соединении.
Параллельное соединение резисторов:Сопротивления ( R_1 ) и ( R2 ) равны 6 Ом. Общее сопротивление ( R{параллель} ) для параллельного соединения можно найти по формуле:
[
\frac{1}{R_{параллель}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}
]
Подставляя значения:
[
\frac{1}{R_{параллель}} = \frac{1}{6} + \frac{1}{6} = \frac{2}{6} = \frac{1}{3}
]
Следовательно,
[
Ток в параллельном соединении:R_{параллель} = 3 \, \text{Ом}
]
По закону Ома:
[
I = \frac{U}{R}
]
где ( I ) — ток, ( U ) — напряжение, ( R ) — сопротивление. Мы знаем, что через амперметр течет ток ( I = 2 \, \text{А} ) при сопротивлении ( R_{параллель} = 3 \, \text{Ом} ).
Теперь найдем напряжение:
[
Последовательное соединение резисторов:U = I \times R_{параллель} = 2 \, \text{А} \times 3 \, \text{Ом} = 6 \, \text{В}
]
Теперь, если резисторы соединить последовательно, общее сопротивление ( R_{последовательное} ) можно найти по формуле:
[
Ток в последовательном соединении:R_{последовательное} = R_1 + R_2 = 6 + 6 = 12 \, \text{Ом}
]
Используя найденное напряжение, можем найти ток в цепи с последовательными резисторами. По закону Ома:
[
I{последовательное} = \frac{U}{R{последовательное}} = \frac{6 \, \text{В}}{12 \, \text{Ом}} = 0.5 \, \text{А}
]
Таким образом, показание амперметра при последовательном соединении резисторов будет:
[
\boxed{0.5 \, \text{А}}
]