10 évf fizika feladatai és megoldásai

Megoldás:
R 1 = 60 Ω, R 2 = 20 Ω, R 3 = 30 Ω
I 2 = 0,45 A
U =?, I
0
?, I
3
? , U=?
1
Az R 2 ellenálláson eső feszültség U2 I2 R2
20 0,45A 9V .
Ugyanekkora az R 3 ellenállás feszültsége is. Az R 3 ellenálláson átfolyó áram erőssége:
U
3
9V
I
3
= =0,3A
R 30
3
A főág árama két mellékág áramának összege: I 0
I 2
I 3
=0,45A+0,3A=0,75
A feszültségmérő a főágban lévő ellenállás feszültségét méri: U1 R1 I0
60 0,75A 45V
A telep feszültsége U= U 1
U 2
=45V+9V=54V
4. Két fogyasztó közül az egyik 1 kΩ ellenállású és 40 W névleges teljesítményű, a másik 6
kΩ-os és 60 W névleges teljesítményű.
a) Határozzuk meg az egyes fogyasztók névleges feszültségét és áramerősségét!
b) Mekkora feszültséget kapcsolhatunk a rendszer sarkaira, ha a két fogyasztót sorosan
kapcsoljuk?
c) Mekkora áram folyhat át a rendszeren, ha a két fogyasztót párhuzamosan kapcsoljuk?
Megoldás:
R 1k
P
1
R
P
1
2
2
1
2
U ?
1
U ?
2
I ?
I ?
max
40W
6k
60W
U ?
I ?
A
max
P
2
U
R összefüggésből a névleges feszültségek: 1
P R = 60W 6000 600V
U2
2 2
A
P
2
I R összefüggésből
1
1
1
U
1 1
P R = 40W 1000 200V és
P 40W
P2
60W
I 0,2A és I2
0,1A
R 1000
R 6000
A fogyasztók soros kapcsolása esetén közös az áramerősségük, ezért a két névleges
áramerősségből kiválasztjuk a kisebbet: I2
0,1A A sorosan kapcsolt fogyasztók ellenállása
összeadódik: Re R1 R
2
7k . A fogyasztókra kapcsolható maximális feszültség:
Umax I2 Re
0,1A 7000 700V
2
32