Тренажёр: задачи на закон Ома и мощность

Формулы

Все задачи решаются двумя соотношениями — законом Ома и формулой мощности (Kuphaldt, гл. 2):

Подстановка одного в другое даёт ещё две формы мощности для резистора — закон Джоуля–Ленца:

Из этих четырёх выражений любая величина находится по любым двум другим: всего двенадцать вариантов, и тренажёр перебирает их все. Например, по мощности и сопротивлению ток — $I = \sqrt{P / R}$, а по напряжению и мощности сопротивление — R = U²/P.

Уровни

В задачах с приставками напряжения взяты из привычного ряда 1,2–48 В, а резисторы — из ряда E12 от 10 Ом до 2,2 МОм, как в реальных схемах. Ток при этом остаётся между 1 мкА и 3 А, а мощность — не больше 25 Вт: числа, которые встречаются на практике, а не в учебнике ради учебника.

Пример

Дано: к резистору 4,7 кОм приложено 12 В, найти ток в миллиамперах. Делим вольты на килоомы и сразу получаем миллиамперы:

Если ввести 0,00255 — тренажёр ответит, что число найдено верно, но ответ нужен в мА: это самая частая ошибка начинающих. Мощность на том же резисторе — P = U · I = 12 · 2,55 = 30,6 мВт; сравните её с допустимой мощностью резистора в калькуляторе мощности.

Как пользоваться

1. Выберите тип задач. Начинать стоит с «U = I·R», переходить дальше — когда пять задач подряд решаются без ошибок.
2. Решите задачу на бумаге и введите число в тех единицах, что указаны в вопросе. Можно ввести и с приставкой и единицей — «2,55 мА» или «0,00255 А»; единицы другой величины тренажёр не примет.
3. «Проверить» скажет, верен ли ответ. Неверный можно исправить, но в счёт сеанса идёт первая попытка.
4. «Показать решение» выводит формулу с подставленными значениями.
5. «Следующая задача» берёт следующий номер варианта, «Случайный вариант» — любой из 999 999.

Счёт хранится только на открытой странице: тренажёр ничего не отправляет и не запоминает. После закона Ома переходите к последовательному и параллельному соединению, а для цифровой части — к тренажёру систем счисления.