Question

Błagam o jakąkolwiek pomoc, każda odpowiedź jest dla mnie ważna... :) Jutro oddajemy to na ocenę...

Bezpiecznik prądu elektrycznego chroni układ elektroniczny bądź urządzenie elektryczne przed uszkodzeniem Jeżeli przez bezpiecznik przepłynie za duże natężenie prądu, cienki drucik przepala się, odcinając dopływ prądu. Układ czterech odporników R1=1 Ohma, R2=2, R3=3 R4=4 zabezpieczono bezpiecznikiem B(opór równy zero) przez króry może przepłynąć prąd o natężeniu I= 1A.

1.Oblicz opór zastępczy oporników R1, R2, R3, R4 połączonych jak na rysunku

2. Jaki dodatkowy opornik R należy podłączyć szeregowo do takiego samego układu jak na schemacie aby można było zastosować baterię 9V

3.Oszacowano że dla innych oporników połączonych w taki sam układ elektryczny jak na schemacie opór zastępczy wynosi Rz= 3,3Ohma. Oblicz maksymalne napięcie baterii jaką można azasilić układ.

Answer 1

Oznaczenia i dane:

 

R1, R2, R3, R4 ---> oporniki o wartościach: R1=1 Ω, R2=2 Ω, R3=3 Ω, R4=4 Ω

 

Obliczenia:

 

1. Na schemacie mamy typowy obwód szeregowo-równoległy. Najpierw liczymy opory zastępcze oporników połączonych szeregowo (para R1, R2 oraz para R3, R4), a następnie te dwa wyniki spinamy równolegle.

 

Opór zastępczy R1 i R2 ---> R12=R1+R2=1+2=3 Ω

Opór zastępczy R3 i R4 ---> R34=R3+R4=3+4=7 Ω

Opór zastępczy obwodu Rz ---> (R12*R34)/(R12+R34)=(3*7)/(3+7)=2,1 Ω

 

2. Przy podłączeniu baterii 9 V, maksymalny prąd płynący w obwodzie nie może przekroczyć 1 A (to wynika z warunków zadania). W takim razie opór wypadkowy całego obwodu wynosi:

 

R=U/I   , czyli R=9/1=9 Ω

 

Ponieważ dodatkowy opornik będziemy łączyć szeregowo z pozostałą częścią obwodu, to:

R=Rx+Rz   , czyli Rx=R-Rz=9-2,1=6,9 Ω   <--- wartość dodatkowego opornika włączonego szeregowo do obwodu.

 

3. Skoro z prawa Ohma ---> U=I*R   , to dla I=1 A [bezpiecznik], R=3,3 Ω [opór zastępczy innego obwodu] maksymalne napięcie zasilania wynosi:

 

U=I*R=1*3,3=3,3 V