Выведите формулу (15.9) самостоятельно.
Чтобы вывести формулу для сопротивления двух резисторов, соединённых параллельно, рассмотрим два резистора с сопротивлениями \( R_1 \) и \( R_2 \), которые соединены параллельно.
Закон Ома для параллельного соединения:
Когда резисторы соединены параллельно, напряжение на каждом резисторе одинаково, так как оба резистора подключены к одной и той же точке. Однако ток через каждый резистор может быть разным, так как его величина зависит от сопротивления резистора.
Общее сопротивление \( R_{\text{общ}} \) параллельного соединения можно найти с использованием закона Ома для каждого резистора. Закон Ома для тока через каждый резистор:
\(I_1 = \frac{U}{R_1}\)
\(I_2 = \frac{U}{R_2}\)
где:
- \( I_1 \) и \( I_2 \) — токи, проходящие через резисторы \( R_1 \) и \( R_2 \),
- \( U \) — напряжение на резисторах (одинаковое для обоих резисторов, так как они соединены параллельно).
Общий ток \( I_{\text{общ}} \), протекающий через параллельное соединение, равен сумме токов через каждый из резисторов:
\(I_{\text{общ}} = I_1 + I_2\)
Подставляем выражения для \( I_1 \) и \( I_2 \):
\(I_{\text{общ}} = \frac{U}{R_1} + \frac{U}{R_2}\)
Теперь, используя закон Ома для всей цепи, выражаем общий ток через общее сопротивление \( R_{\text{общ}} \):
\(I_{\text{общ}} = \frac{U}{R_{\text{общ}}}\)
Приравниваем два выражения для \( I_{\text{общ}} \):
\(\frac{U}{R_{\text{общ}}} = \frac{U}{R_1} + \frac{U}{R_2}\)
Сокращаем \( U \) с обеих сторон уравнения (предполагаем, что напряжение не равно нулю):
\(\frac{1}{R_{\text{общ}}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}\).
Заключение:
Таким образом, для двух резисторов, соединённых параллельно, общее сопротивление \( R_{\text{общ}} \) связано с сопротивлениями резисторов \( R_1 \) и \( R_2 \) по формуле:
\(\frac{1}{R_{\text{общ}}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}\).
Это и есть искомая формула для сопротивления резисторов, соединённых параллельно.
Решебник
"Физика - Учебник" по предмету Физика за 10 класс.
Aвторы:
Буховцев Б.Б., Мякишев Г.Я., Сотский Н.Н.
Задание
Выведите формулу (15.9) самостоятельно.