Сила тока в резисторе
В упрощенном понимании электрическая цепь представляет собой совокупность элементов, реализующих определенные задачи при взаимодействии с электрическим током. При этом каждая из деталей выполняет свои функции при строго определенных параметрах. Они могут значительно отличаться от входящих значений. Одним из самых распространенных элементов электрической схемы является резистор.
Резистор выступает своеобразным ограничителем силы тока. По своей сути этот элемент является дополнительным сопротивлением, которое измеряется в омах. Собственно, зная это значение можно определить силу тока в резисторе, а также напряжение в цепи после него.
Определение силы тока на резисторе при разных типах соединения
Самым простым способом определить силу тока в резисторе можно воспользовавшись мультиметром. Измерение проводятся в разрыве цепи после резистора. На тестере выставляется максимальный диапазон величин, а щупы прибора подсоединяются к месту разъединения проводника. На дисплее мультиметра будут отображены результаты измерения силы тока в резисторе.
Но данный вариант не всегда возможен. Под рукой может не оказаться тестера или технически невозможно разорвать цепь чтобы измерить силу тока на резисторе. В такой ситуации на помощь придет известный из школьной физики закон Ома, который выглядит следующим образом:
I = U/R, где у нас I – сила тока, U – напряжение, R – сопротивление.
В системе СИ эти величины измеряются в амперах (А), вольтах (В), омах (Ом) соответственно.
Подставляя необходимые значения в формулу можно определить сопротивление, напряжение и силу тока на резисторе или любом участке, или элементе электрической цепи.
Последовательное соединение резисторов
Рассмотрим электрическую цепь, в которой три резистора расположены последовательно, т.е. друг за другом. Общее их сопротивление (R) будет рано сумме сопротивлений отдельного резистора (r).
R=r1+r2+r3
Для наглядности примера, в качестве резисторов рассмотрим обычные 40 Вт лампы накаливании. В данном случае вольфрамовая нить обладает своим сопротивлением и ее вполне можно считать резистором. Также введем понятие мощности нагрузки или резистора (P), которая измеряется в ватах (Вт).
Она имеет прямолинейную зависимость от силы тока и напряжения и вычисляется по формуле: P=I х U. С помощью несложных вычислений мы можем найти силу тока на резисторе, в качестве которого выступает лампочка.
Сила тока (I) = Мощность лампы (Р) / Напряжение (U) = 40 Вт / 220 В = 0,1818 А.
Для последовательного соединения элементов в электрической цепи справедливо правило, что силы тока протекающие через все проводники одинакова. Таким образом сила тока в резисторе r2 или r3 также будет 0,1818 А. Но в нашем варианте с лампочками будет отмечена одна особенность – яркость свечения уменьшится. Это происходит из-за того, что резистор выступает в качестве делителя напряжения. Этот нюанс часто используют для продления срока службы не ответственных устройств. Например, впаяв сопротивление перед лампочкой можно продлить срок ее службы, но при этом придется смерится с недостатком освещенности.
Параллельное соединение резисторов
При параллельном расположении резисторов в сети, они имеют общую точку контакта на входе и на выходе. В этом случае общее напряжение будет соответствовать значению напряжения на каждом отрезке, а вот ток будет суммироваться (I об= I1 + I2 +I3). Это соотношение имеет большое значение для практического применения и получило название – закон разветвленной цепи.
Несмотря на то, что общий ток в цепочке резисторов, соединенных параллельно на выходе равен сумме токов в самостоятельной ветке, для конкретного участка он может отличаться. Это обусловлено тем же законом Ома, при условии разности сопротивлений. Чтобы узнать силу тока на каждом резисторе в соответствующей ветке, необходимо знать их сопротивление. При параллельном соединении, напряжение на обособленном участке, является постоянной величиной. Соответственно сила тока отельного резистора легко вычисляется по закону Ома для участка цепи.
Смешанное соединение резисторов в цепи
В чистом виде параллельные и последовательные цепи в электротехнике встречаются крайне редко. Как правило, присутствует их совместная комбинация. Для того чтобы найти силу тока в каждом резисторе при смешанном соединении, необходимо цепь разбить на участки. Таким образом при расположении элементов друг после друга, т.н. «каскадом», применяются правила и формулы для последовательного соединения.
Результаты измерения силы тока в резисторе. Различные типы резисторов.
Необходимо отметить, что для упрощения расчетов параллельно расположенные резисторы можно группировать. При вычислении силы тока на определенном участке, они принимаются за самостоятельный элемент. Соответственно в этом случае формулы используются как для расчета параметров при параллельном соединении.
Каталог статей
Амперметр показывает силу тока через первый резистор. Так как сопротивление R 1 = R 2 и резисторы соединены параллельно, то сила тока на нем также равна 2 А. Тогда общая сила тока в цепи равна 4 А ( I = I 1 + I 2 ).
Напряжение на первом участке равно U 1,2 = U 1 = U 2 = I 1 ∙ R 1 = 2 ∙ 15 = 30 В.
Так как третий и четвертый проводники соединены параллельно и их сопротивления одинаковы, то общее сопротивление участка равно R 3,4 = R 3 / 2 = 2 Ом. Можем найти напряжение на втором участке U 3,4 = U 3 = U 4 = I ∙ R 3,4 = 2 ∙ 2 = 4 В. Общее напряжение равно U = U 1,2 + U 3,4 = 30 + 4 = 34 В. Так как третий и четвертый проводники имеют одинаковое сопротивление, то сила тока через них одинакова: I 3 = I 4 = I / 2 = 1 A .
9. Определите напряжение на всем участке цепи и силу тока на каждом резисторе.
Амперметр показывает общую силу тока. Для нахождения общего напряжения найдем общее сопротивление.
R 4,5 = 100 Ом. Общее сопротивление R = R 1-3 + R 4,5 = 120 + 100 = 220 Ом. Тогда общее напряжение U = I ∙ R = 1 ∙ 220 = 220 В.
Используя формулы последовательного и параллельного соединения проводников, находим:
Значения токов можно определить, используя закон Ома для каждого участка цепи:
какова сила тока в каждом резисторе если в общей части цепи течет ток силой 50 А?Каково напряжение на каждом резистре?
четыре резистора соединены параллельно.их сопротивления равны соответственно 1 Ом 2 Ом 3 Ом 4 Ом какова сила тока в каждом резисторе если в общей части цепи течет ток силой 50 А?Каково напряжение на каждом резистре?
Лучший ответ
Общее сопротивление параллельно соединенных резисторов:
1/R=1/R1+1/R2+1/R3+1/R4=1/1+1/2+1/3+1/4=25/12
Отсюда R=12/25=0.48 (Ом) .
Напряжение на резисторах U=I*R=50*0.48=24 (В) .
Токи в резисторах: :
I1=U/R1=24/1=24 (А) . I2=24/2=12 (А) . I3=24/3=8(А) . I4=24/4=6 (А) .
Источник: Школьная физика.
Остальные ответы
Бруусничка, найди общее сопротивление умножь, получишь напругу, зная напругу, узнаешь тока в каждой ветви.
При ПАРАЛЕЛЬНОМ соединении резисторов напряжение не делится! Оно одинаково на всех четырёх резисторах и не зависит от номинала каждого. При ПАРАЛЕЛЬНОМ соединении делится только ТОК (А) . Вот и считай каждое сопротивление отдельно. Напряжение одинаковое, а сопротивления разные. Вот и получиш ток каждого отдельного резистора.
При ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ соединении всё наоборот. Ток (А) общий, на напряжение (Вольт) делится.
Найти напряжение на каждом резисторе и силу тока в них , если :
U3=I3*R3=15Ом*2А=30В.
Соединение параллельное, U3=U2
I2=U2/R2=30B/10A=3A
Общее I=I3+I2=3А+2А=5А
Соединение последовательное, для резисторов R1 и R4,(R2+R3) I одинаковое=5A.
U1=R1*I=2Ом*5А=10В
U4=R4*I=4Ом*5А=20В
Новые вопросы в Физика
У резервуарі нагрівача знаходиться 800 г гасу. Скільки води можна нагріти в алюмінієвій каструлі масою 12 кг цією кількістю гасу від 10 до 100 °С, якщ … о на нагрівання витрачається 50% енергії, що виділяється?
Антрацит якої маси потрібно спалити, щоб отримати 600 МДж теплоти
Лабораторная работа Помогите
Лабораторна робота №4 Дослідження електричного кола з послідовним з’єднанням провідників
Як змінюється вертикальна складова швидкості при русі тіла, кинутого горизонтально?