1. Какое соединение резисторов называют: а) последовательным; б) параллельным?
Последовательным соединением резисторов называют такое соединение, при котором конец одного резистора соединяется с началом другого и через все резисторы проходит один и тот же ток. Параллельным соединением называют такое соединение, при котором начала всех резисторов соединены в одной точке, а концы — в другой, и на каждом из резисторов напряжение одинаковое.
2. Как с точки зрения последовательного соединения резисторов объяснить зависимость сопротивления однородной с неизменным поперечным сечением проволоки от её длины?
При последовательном соединении сопротивления складываются. Проволоку можно рассматривать как набор очень маленьких последовательных участков. Чем больше длина проволоки, тем больше таких участков соединено последовательно, поэтому сопротивление прямо пропорционально длине.
3. Почему при параллельном соединении резисторов в цепи на-пряжения между выводами этих резисторов равны?
При параллельном соединении начала резисторов соединены в одной точке, а концы — в другой. Эти точки имеют одинаковый электрический потенциал, поэтому напряжение на каждом резисторе одинаково.
4. Как с точки зрения параллельного соединения резисторов объ-яснить зависимость сопротивления однородной проволоки от площади её поперечного сечения?
При параллельном соединении общая проводимость равна сумме проводимостей отдельных ветвей. Проволоку можно рассматривать как совокупность параллельно соединённых тонких проводников, составляющих её сечение. Чем больше площадь поперечного сечения, тем больше таких параллельных проводников, а значит, общее сопротивление уменьшается обратно пропорционально площади.
5. Как называются приборы для измерения: а) силы тока; б) напряжения?
Прибор для измерения силы тока называется амперметр. Прибор для измерения напряжения называется вольтметр.
6. Что такое шунт и для чего он нужен?
Шунт — это низкоомный резистор, подключаемый параллельно измерительному прибору. Он нужен для расширения предела измерения тока: основная часть тока проходит через шунт, а меньшая — через прибор.
7. Как можно увеличить значение максимального напряжения, измеряемого данным вольтметром?
Максимальное напряжение, измеряемое данным вольтметром, можно увеличить, подключив последовательно с ним дополнительное сопротивление.
1. Изобразите схему последовательного соединения трёх резисторов с сопротивлениями 20 Ом, 50 Ом и 100 Ом и определите сопротивление между крайними точками этой схемы.
Решение: Rэкв = R1+R2+R3 = 20+50+100 = 170 Ом.
2. Определите напряжение на каждом из резисторов из 1, если напряжение между крайними точками участка цепи 17 В.
Решение: I = U / Rэкв = 17/170 = 0.1 А. U1 = IR1 = 0.120 = 2.0 В U2 = IR2 = 0.150 = 5.0 В U3 = IR3 = 0.1100 = 10.0 В
3. Напряжение на втором резисторе в схеме, рассмотренной в упражнении 1, равно 2 В. Определите напряжения на первом и третьем резисторах.
Решение: I = U2 / R2 = 2/50 = 0.04 А U1 = IR1 = 0.0420 = 0.8 В U3 = IR3 = 0.04100 = 4.0 В
4. Изобразите схему параллельного соединения трёх резисторов с сопротивлениями 20 Ом, 50 Ом и 100 Ом и определите сопротивление между точками соединения этих резисторов.
Решение: 1/Rэкв = 1/20 + 1/50 + 1/100 = 0.05+0.02+0.01=0.08 Rэкв = 1/0.08 = 12.5 Ом
5. Сила тока, текущего через третий резистор в схеме, рассмотренной в упражнении 4, равна 10 мА. Определите силы токов, теку-щих через первый и второй резисторы.
Решение: I3 = 0.01 А U = I3R3 = 0.01100 = 1.0 В I1 = U/R1 = 1/20 = 0.05 А = 50 мА I2 = U/R2 = 1/50 = 0.02 А = 20 мА Суммарный ток Iобщ = 50+20+10 = 80 мА
6. Определите сопротивление между клеммами A и B в схеме на рис. 18. Сопротивления всех резисторов равны R.
Решение: при R=1 Ом и токе 1 А на входе A получаем Va=2.75 В, значит Rэкв=2.75 Ом. Для общего R: Rэкв = 2.75*R = 11/4 * R
7. При каком соотношении между сопротивлениями резисторов в схеме на рис. 19 разность потенциалов между точками С и D будет равна нулю, если напряжение между точками А и В отлично от нуля?
Решение: условие равенства долей делителей: R1/R2 = R3/R4, или R1R4 = R2R3
8. Определите сопротивление между клеммами A и B в схеме, показанной на рис. 20. Сопротивления всех резисторов одинаковы и равны R.
Решение: a и c имеют одинаковый потенциал, b и d одинаковый потенциал. Все три резистора оказываются параллельно. Rэкв = R/3