Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!

FIZIKA EGYENÁRAMOK

44
Egy 45 V elektromotoros erej ̋u áramforrás bels ̋o ellenállása 3 Ω.

Ha az R1, illetve R2 ellenálásokat sorosan kapcsoljuk az áramforrásra, akkor 1, 5 A, ha párhuzamosan, akkor 5 A áram folyik.

Számítsa ki R1 és R2 értékét!
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
egyenáramok, ellenállás, feszültség, áramerősség
0
Középiskola / Fizika

Válaszok

2
Üresjárási feszültség: Uo=45 V
Belső ellenállás: Rb=3 Ω
R1 és R2 ellenállásokat sorosan kapcsolva az áramforrásra az áram: Is=1,5 A
R1 és R2 ellenállásokat párhuzamosan kapcsolva az áramforrásra az áram: Ip=5 A
Ha a két ellenállást sorosan kapcsoljuk az áramforrásra, akkor az áram:
Is=Uo/(Rb+R1+R2)
Ebből fejezzük ki R1+R2-t:
Is·Rb+Is·(R1+R2)=Uo
R1+R2=(Uo−I·Rb)/Is=Uo/Is−Rb=45/1,5−3=27 Ω
R1 és R2 párhuzamos kapcsolásakor ezek eredő ellenállása:
Re=R1·R2/(R1+R2)
Ha a két ellenállást párhuzamosan kapcsoljuk az áramforrásra, akkor az áram:
Ip=Uo/(Rb+Re)=Uo/[Rb+R1·R2/(R1+R2)]
Ebből az R1·R2-t kell kifejezni:
Ip=Uo·(R1+R2)/[Rb·(R1+R2)+R1·R2]
Ip·Rb·(R1+R2)+Ip·R1·R2=Uo·(R1+R2)
R1·R2=[Uo·(R1+R2)−Ip·Rb·(R1+R2)]/Ip=(R1+R2)·(Uo/Ip−Rb)=27·(45/5−3)=162 Ω²
Most van két egyenlet, két ismeretlennel:
R1+R2=27
R1·R2=162
A másodikból fejezzük ki például R2-t:
R2=162/R1
Ezt behelyettesítve az első egyenletbe:
R1+162/R1=27
R1²+162=27R1
R1²−27R1+162=0
R1=(27± 27²−4·162 )/2=(27±9)/2
R1a=(27+9)/2=18 Ω
R1b=(27−9)/2=9 Ω
R2a=162/R1a=162/18=9 Ω
R2b=162/R1b=162/9=18 Ω
Ellenőrizzük le:
R1 és R2 soros kapcsolásakor az áram:
Is=Uo/(Rb+R1+R2)=45/(3+18+9)=1,5 A
R1 és R2 párhuzamos kapcsolásakor az eredő ellenállás:
Re=R1·R2/(R1+R2)=18·9/(18+9)=6 Ω
R1 és R2 párhuzamos kapcsolásakor az áram:
Ip=Uo/(Rb+Re)=45/(3+6)=5 A
Két megoldás lehetséges: R1=18 Ω és R2=9 Ω, vagy R1=9 Ω és R2=18 Ω, de ez érthető, mert a feladat szempontjából R1−R2 soros kapcsolásakor és R1−R2 párhuzamos kapcsolásakor az ellenállások felcserélhetők, vagyis R1 tehető R2 helyére és fordítva.
1

A csatolt rajz alapján érthetőbb lesz.
0