Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 3139
2017-04-30 
Для регулирования напряжения на нагрузке собрана схема, изображенная на рис.. Сопротивление нагрузки и полное сопротивление реостата равны $R$. Нагрузка подключена к половине реостата. Входное напряжение, подаваемое на клеммы A и В, неизменно. Определить, как изменится напряжение на нагрузке, если ее сопротивление увеличить в 2 раза.
Решение:
Пусть входное напряжение равно $u$ и нагрузка подключена к половине реостата. Соответствующая эквивалентная схема представлена на рис.. Общее сопротивление параллельно соединенных резисторов $R/2$ и $R$ равно $\frac{R/2 \cdot R}{R/2 + r} = \frac{R}{3}$, общее сопротивление цепи между точками А и В равно $\frac{R}{2} + \frac{R}{3} = \frac{5}{6} R$. Общий ток в цепи $I_{1} = \frac{u}{5R/6} = \frac{6u}{5R}$.
Напряжение между точками С и D равно $u_{1} = I_{1} \frac{R}{3} = \frac{6u}{5R} \frac{R}{3} = \frac{2u}{5}$. Это и есть напряжение на нагрузочном резисторе $R$ в первом случае.
Во втором случае сопротивление между точками С и D равно $\frac{R/2 \cdot 2R}{R/2 + 2R} = \frac{2}{5}R$. Общее сопротивление цепи равно $\frac{R}{2} + \frac{2}{5} R = \frac{9R}{10}$. Общий ток $I_{2} = \frac{u}{9R/10} = \frac{10u}{9R}$.
Напряжение на участке СD, равное напряжению на нагрузке во втором случае, $u_{2} = I_{2} \frac{2R}{5} = \frac{10u}{9R} \frac{2R}{5} = \frac{4u}{R}$.
Отношение напряжений на нагрузке $\frac{u_{2}}{u_{1}} = \frac{10}{9}$.
Для регулирования напряжения на нагрузке собрана схема, изображенная на рис.. Сопротивление нагрузки и полное сопротивление реостата равны $R$. Нагрузка подключена к половине реостата. Входное напряжение, подаваемое на клеммы A и В, неизменно. Определить, как изменится напряжение на нагрузке, если ее сопротивление увеличить в 2 раза.
Решение:
Пусть входное напряжение равно $u$ и нагрузка подключена к половине реостата. Соответствующая эквивалентная схема представлена на рис.. Общее сопротивление параллельно соединенных резисторов $R/2$ и $R$ равно $\frac{R/2 \cdot R}{R/2 + r} = \frac{R}{3}$, общее сопротивление цепи между точками А и В равно $\frac{R}{2} + \frac{R}{3} = \frac{5}{6} R$. Общий ток в цепи $I_{1} = \frac{u}{5R/6} = \frac{6u}{5R}$.
Напряжение между точками С и D равно $u_{1} = I_{1} \frac{R}{3} = \frac{6u}{5R} \frac{R}{3} = \frac{2u}{5}$. Это и есть напряжение на нагрузочном резисторе $R$ в первом случае.
Во втором случае сопротивление между точками С и D равно $\frac{R/2 \cdot 2R}{R/2 + 2R} = \frac{2}{5}R$. Общее сопротивление цепи равно $\frac{R}{2} + \frac{2}{5} R = \frac{9R}{10}$. Общий ток $I_{2} = \frac{u}{9R/10} = \frac{10u}{9R}$.
Напряжение на участке СD, равное напряжению на нагрузке во втором случае, $u_{2} = I_{2} \frac{2R}{5} = \frac{10u}{9R} \frac{2R}{5} = \frac{4u}{R}$.
Отношение напряжений на нагрузке $\frac{u_{2}}{u_{1}} = \frac{10}{9}$.
