2. Два резистора с сопротивлениями R1 и R2 соединены последовательно и их эквивалентное сопротивление равно 9 Ом. При параллельном соединении тех же резисторов их эквивалентное сопротивление равно 2 Ом. Найдите сопротивления резисторов R1 и R2.
Добрый день! Очень рад, что вы задали этот вопрос. Давайте разберем его пошагово.
Мы знаем, что при последовательном соединении сопротивлений, их эквивалентное сопротивление вычисляется по формуле:
Rs = R1 + R2
где Rs - эквивалентное сопротивление, R1 и R2 - сопротивления двух резисторов.
Мы также знаем, что при параллельном соединении сопротивлений, их эквивалентное сопротивление вычисляется по формуле:
Rp = 1 / (1/R1 + 1/R2)
где Rp - эквивалентное сопротивление, R1 и R2 - сопротивления двух резисторов.
Из условия задачи нам известно, что при последовательном соединении сопротивлений их эквивалентное сопротивление равно 9 Ом:
Rs = 9 Ом
Также нам известно, что при параллельном соединении сопротивлений их эквивалентное сопротивление равно 2 Ом:
Rp = 2 Ом
Теперь давайте решим эту систему уравнений.
1) Подставим в формулу эквивалентного сопротивления для последовательного соединения:
9 Ом = R1 + R2 (Уравнение 1)
2) Подставим в формулу эквивалентного сопротивления для параллельного соединения:
2 Ом = 1 / (1/R1 + 1/R2) (Уравнение 2)
Теперь воспользуемся методом подстановок для решения этой системы уравнений.
3) Разрешим Уравнение 1 относительно R1:
R1 = 9 Ом - R2
4) Подставим R1 в Уравнение 2:
2 Ом = 1 / (1/(9 Ом - R2) + 1/R2)
Теперь решим это уравнение для R2. Для этого приведем дробь в правой части уравнения к общему знаменателю и упростим его.
5) Умножим каждую дробь внутри скобок на (9 Ом - R2) * R2:
2 Ом = 1 / ((9 Ом - R2)/(9 Ом - R2) * R2 + (9 Ом - R2)/R2)
6) Запишем общий знаменатель:
2 Ом = 1 / (R2*(9 Ом - R2) / ((9 Ом - R2) * R2) + (9 Ом - R2)/R2)
7) Упростим получившееся выражение:
2 Ом = 1 / (9 Ом - R2 + (9 Ом - R2)/R2)
8) Развернем дробь, чтобы избавиться от деления:
2 Ом = R2 / (9 Ом - R2 + (9 Ом - R2)/R2)
9) Умножим обе части уравнения на (9 Ом - R2 + (9 Ом - R2)/R2):
2 Ом * (9 Ом - R2 + (9 Ом - R2)/R2) = R2
10) Упростим получившееся уравнение:
18 Ом - 2 Ом*R2 + 2 Ом + 18 Ом - 2 Ом*R2 = R2
11) Сгруппируем слагаемые:
38 Ом + 2 Ом = 4 Ом*R2 + R2
12) Упростим уравнение:
40 Ом = 5 Ом*R2
Теперь решим это уравнение относительно R2.
13) Разделим обе части уравнения на 5 Ом:
8 Ом = R2
Таким образом, сопротивление резистора R2 равно 8 Ом.
Теперь подставим найденное значение R2 в Уравнение 1, чтобы найти сопротивление резистора R1.
R1 = 9 Ом - R2
R1 = 9 Ом - 8 Ом
R1 = 1 Ом
Итак, сопротивления резисторов R1 и R2 равны 1 Ом и 8 Ом соответственно.
Надеюсь, это решение было понятным и полным. Если у вас возникли дополнительные вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их. Я всегда готов помочь!