При определении неизвестных величин в цепи, следуйте следующим правилам:
I = E/R
1. Нарисуйте схему цепи и обозначьте все известные величины.
2. Проведите расчеты для эквивалентных цепей и перерисуйте цепь.
3. Рассчитайте неизвестные величины.
Помните: закон Ома справедлив для любого участка цепи и может применяться в любой момент. По последовательной цепи течет один и тот же ток, а к любой ветви параллельной цепи приложено одинаковое напряжение.
>ПРИМЕР.Чему равен полный ток в цепи, изображенной на рис. 5-14?
>Рис. 5-14
>Дано:
>ET = 12 В
>R1 = 560 Ом; >R2 = 680 Ом; >R3 = 1 кОм = 1000 Ом.
>IT =?; RT =?
>Решение:
>Сначала вычислим общее сопротивление цепи:
>RT = R1 + R2 + R3
>RT = 560 + 680 + 1000 = 2240 Ом.
>Нарисуем эквивалентную цепь. См. рис. 5-15.
>Рис. 5-15
>Теперь вычислим полный ток:
>IТ = EТ/RТ = 12/2240
>IТ = 0,0054 А или 5,4 мА
>ПРИМЕР. Каково падение напряжения на резисторе R2 в цепи, изображенной на рис. 5-16?
>Рис. 5-16
>Дано:
>EТ = 48 В
>R1 = 1,2 Ком = 1200 Ом; >R2 = 3,9 Ком = 3900 Ом; >R3 = 5,6 кОм = 5600 Ом.
>IT =?; RT =?
>Решение:
>Сначала вычислим общее сопротивление цепи:
>RT = R1 + R2 + R3
>RT = 1200 + 3900 + 5600 = 10700 Ом.
>Нарисуем эквивалентную цепь. См. рис. 5-17.
>Рис. 5-17
>Теперь вычислим полный ток:
>IТ = EТ/RТ = 48/10700
>IТ = 0,0045 А или 4,5 мА
>Вспомним, что в последовательной цепи один и тот же ток течет через всю цепь. Следовательно, IR2 = IT.
>IR2 = ER2/R2
>0,0045 = ER2/3900
>Е2 = (0,0045)(3900)
>Е2 = 17,55 В.
>ПРИМЕР. Чему равно значение R2 в цепи, изображенной на рис. 5-18?
>Рис. 5-18
>Сначала найдем ток, протекающий через R1 и R2. Поскольку к каждой ветви параллельной цепи приложено одинаковое напряжение, напряжение на каждой ветви равно напряжению на источнике тока и равно 120 вольт.
>Дано:
>ER1 = 120 В; >R1 = 1000 Ом
>IR1 =?
>Решение:
>IR1 = ER1/R1 = 120/1000
>IR1 = 0,12 А
>* * *
>Дано:
>ER3 = 120 В; >R3 = 5600 Ом
>IR3 =?
>Решение:
>IR3 = ER3/R3
>IR3 = 0,021 А
>В параллельной цепи полный ток равен сумме токов в ветвях.
>Дано:
>IT = 0,200 А; IR1 = 0,120 А; IR3>= 0,021 А
>IR2 =?
>Решение:
>IT = IR1 + IR2 + IR3
>0,200 = 0,12 + IR2 + 0,021
>0,200 = 0,141 + IR2
>0,200 — 0,141 = IR2
>0,059 A = IR2.
>Теперь с помощью закона Ома можно найти величину резистора R2.
>Дано:
>IR2 = 0,059 А; >ER2 = 120 B
>R2 =?
>Решение:
>IR2 = >ER2/R2
>0,059 = 120/R2
>R2 = 120/0,059
>R2 = 2033,9 Ом
>ПРИМЕР. Чему равен ток через резистор R3 в цепи, изображенной на рис. 5-19?
>Рис. 5-19
>Сначала определим эквивалентное сопротивление (RA) резисторов R1 и R2.
>Дано:
>R1 = 1000 Ом; >R2 = 2000 Ом
>RА =?
>Решение:
>1/RА = 1/R1 + 1/R2
>1/RА = 1/1000 + 1/2000
>RА = 2000/3 = 666,67 Ом
>Теперь найдем эквивалентное сопротивление (RB) резисторов R4, R5 и R6. Сначала найдем общее сопротивление (Rs) последовательно соединенных резисторов R5 и R6.
>Дано:
>R5 = 1500 Ом; >R6 = 3300 Ом
>Rs =?
>Решение:
>Rs = R5 + R6
>Rs = 1500 + 3300 = 4800 Ом.
>* * *
>Дано:
>R4 = 4700 Ом; >Rs = 4800 Ом
>RB =?
>Решение:
>1/RB = 1/R4 + 1/Rs
>1/RB = 1/4700 + 1/4800
>(В этом случае общий знаменатель найти сложно. Будем использовать десятичные дроби.)
>1/RB = 0,000213 + 0,000208
>RB = 1/ 0,000421 = 2375,30 Ом
>Нарисуем эквивалентную цепь, подставляя RA и RB, и найдем полное сопротивление последовательной эквивалентной цепи. См. рис. 5-20.