Правила Кирхгофа

Физика, 8 класс

Задача 1 Условие Найдите силы токов, протекающих через резисторы. 2.03_1 Решение По правилам Кирхгофа: I_1 = \frac{\varepsilon}{R_1}, \ I_2 = \frac{\varepsilon}{R_2}. Ответ I_1 = \frac{\varepsilon}{R_...

Задача 1

Условие

Найдите силы токов, протекающих через резисторы.

2.03_1 Решение

По правилам Кирхгофа:

I_1 = \frac{\varepsilon}{R_1}, \ I_2 = \frac{\varepsilon}{R_2}. Ответ I_1 = \frac{\varepsilon}{R_1}; \ I_2 = \frac{\varepsilon}{R_2}.

Задача 2

Условие

Найдите силы токов, протекающих через резисторы R_1 и R_2.

2.03_2 Решение

Пусть токи, протекающие через R_1, \ R_2 равны, соответственно I_1, \ I_2. По правилам Кирхгофа:

\begin{cases}

I_1 R_1 + (I_1 + I_2)r = \varepsilon \\

I_2 R_2 + (I_1 + I_2)r = \varepsilon

\end{cases}; \begin{cases}

I_1 R_1 = I_2 R_2 \\

\\

\displaystyle I_2 R_2 + (I_2 \frac{R_2}{R_1} + I_2)r = \varepsilon

\end{cases}; \begin{cases}

\displaystyle I_1 = I_2 \frac{R_2}{R_1}\\

\\

\displaystyle I_2 = \frac{R_1 \varepsilon}{R_2R_1 + R_2 r + rR_1}

\end{cases}; \begin{cases}

\displaystyle I_1 = \frac{R_2 \varepsilon}{R_2R_1 + R_2 r + rR_1} \\

\\

\displaystyle I_2 = \frac{R_1 \varepsilon}{R_2R_1 + R_2 r + rR_1}

\end{cases}. Ответ I_1 = \frac{R_2 \varepsilon}{R_2R_1 + R_2 r + rR_1} ; I_2 = \frac{R_1 \varepsilon}{R_2R_1 + R_2 r + rR_1} .

Задача 3

Условие

Найдите силы токов, протекающих через резисторы.

2.03_3 Решение

Пусть сила тока, протекающего через резистор r равна I_1 , а сила тока, протекающего через резистор R равна I_2. Тогда по правилам Кирхгофа:

\begin{cases}

\varepsilon_2 = I_1 r \\

\varepsilon = I_2 R

\end{cases}; \begin{cases}

\varepsilon_2/r = I_1 \\

\varepsilon/R = I_2

\end{cases}. Ответ I_r = \varepsilon_2/r ; I_R = \varepsilon/R .

Задача 4

Условие

Найдите силы токов, протекающих через резисторы.

2.03_4 Решение

Направим токи I_1, \ I_2, \ I_3 вправо. Если какой-то из них направлен влево, тогда сила тока получится отрицательной. Тогда по правилам Кирхгофа:

\begin{cases}

\varepsilon_1 - \varepsilon_2 = I_1 r_1 - I_2 r_2 \\

\varepsilon_2 - \varepsilon_3 = I_2 r_2 - I_3 r_3 \\

I_1 + I_2 + I_3 = 0

\end{cases}; \begin{cases}

\varepsilon_1 - \varepsilon_2 = I_1 r_1 + (I_1 + I_3) r_2 \\

\varepsilon_2 - \varepsilon_3 = - (I_1 + I_3) r_2 - I_3 r_3 \\

I_2 = -I_1 - I_3

\end{cases}; \begin{cases}

\displaystyle \frac{\varepsilon_1 - \varepsilon_2 - I_3 r_2}{r_1 + r_2} = I_1\\

\\

\displaystyle \varepsilon_3 - \varepsilon_2 = (\frac{\varepsilon_1 - \varepsilon_2 - I_3 r_2}{r_1 + r_2} + I_3) r_2 + I_3 r_3 \\

\\

I_2 = -I_1 - I_3

\end{cases}; \begin{cases}

\displaystyle I_1 = \frac{\varepsilon_1 - \varepsilon_2}{r_1 + r_2} - \frac{\varepsilon_3r_1 + \varepsilon_3r_2 - \varepsilon_2r_1 - \varepsilon_1r_2}{r_2r_1 + r_3r_1 + r_3r_2} \frac{r_2}{r_1 + r_2} \\

\\

\displaystyle I_3 = \frac{\varepsilon_3r_1 + \varepsilon_3r_2 - \varepsilon_2r_1 - \varepsilon_1r_2}{r_2r_1 + r_3r_1 + r_3r_2} \\

\\

\displaystyle I_2 = - \frac{\varepsilon_1 - \varepsilon_2}{r_1 + r_2} + \frac{\varepsilon_3r_1 + \varepsilon_3r_2 - \varepsilon_2r_1 - \varepsilon_1r_2}{r_2r_1 + r_3r_1 + r_3r_2} \frac{r_1}{r_1 + r_2}

\end{cases}. Ответ I_1 = \frac{\varepsilon_1 - \varepsilon_2}{r_1 + r_2} - \frac{\varepsilon_3r_1 + \varepsilon_3r_2 - \varepsilon_2r_1 - \varepsilon_1r_2}{r_2r_1 + r_3r_1 + r_3r_2} \frac{r_2}{r_1 + r_2} ; I_2 = - \frac{\varepsilon_1 - \varepsilon_2}{r_1 + r_2} + \frac{\varepsilon_3r_1 + \varepsilon_3r_2 - \varepsilon_2r_1 - \varepsilon_1r_2}{r_2r_1 + r_3r_1 + r_3r_2} \frac{r_1}{r_1 + r_2} ; I_3 = \frac{\varepsilon_3r_1 + \varepsilon_3r_2 - \varepsilon_2r_1 - \varepsilon_1r_2}{r_2r_1 + r_3r_1 + r_3r_2} .

Открыть урок на ВОЛНА