В этой статье на примере одной задачи мы рассмотрим необычный способ решения и оформления задачи - табличный. Он удобен для расчётов параметров электрических цепей, где есть последовательное или паралельное соединение проводников.
Задача. Цепь состоит из трёх последовательно соединенных проводников, подключенных к источнику с напряжением 24 В. Сопротивление первого проводника 4 Ом, второго 6 Ом, и напряжение на концах третьего проводника 4 В. Найти силу тока в цепи, сопротивление третьего проводника и напряжения на концах первого и второго проводников.
Запишем «Дано» и начало решения в виде таблицы:
1й проводник |
2й проводник |
3й проводник |
Последовательное соединение |
I1 = ? |
I2 = ? |
I3 = ? |
I = I1 = I2 = I3 = ? |
U1 = ? |
U2 = ? |
U3 = 4 В |
U = U1 + U2 + U3 = 24 В |
R1 = 4 Ом |
R2 = 6 Ом |
R3 = ? |
R = R1 = R2 = R3 = ? |
Для каждого из столбцов таблицы (включая последний), выполняется закон Ома. Но, чтобы его применить, нам пока не хватает данных. Получим их, используя объединение первых двух столбцов таблицы:
I12 = ? |
I3 = ? |
I = I1 = I2 = I3 = ? |
U12 = 24 В - 4 В = 20 В |
U3 = 4 В |
U = U1 + U2 + U3 = 24 В |
R12 = 4 Ом + 6 Ом = 10 Ом |
R3 = ? |
R = R1 + R2 + R3 = ? |
Данные для закона Ома получены |
|
|
Вычисляя, получим: I12 = U12 / R12 = 20 В / 10 Ом = 2 А. Снова перепишем таблицу, включив в её первую строку только что вычисленные значения:
I1 = 2 А |
I2 = 2 А |
I3 = 2 А |
I = I1 = I2 = I3 = 2 А |
U1 = ? |
U2 = ? |
U3 = 4 В |
U = U1 + U2 + U3 = 24 В |
R1 = 4 Ом |
R2 = 6 Ом |
R3 = ? |
R = R1 = R2 = R3 = ? |
U1 = I1 · R1 |
U2 = I2 · R2 |
R3 = U3 / I3 |
|
В последней строке записаны формулы закона Ома. При их помощи мы легко найдем неизвестные величины в первых трёх столбцах (именно их и просят найти в условии задачи). U1 = 8 В, U2 = 12 В, R3 = 2 Ом. Заверши оформление таблицы и реши следующую задачу самостоятельно.
В сеть последовательно включены лампочка и резистор. Сопротивление нити накала лампочки равно 14 Ом, а резистора 480 Ом. Каково напряжение на резисторе, если напряжение на лампочке равно 3,5 В?
(C) 2010. Бирюкова Наталья Николаевна (Ростовская область, г.Таганрог)
|