|
|||||||||||||||||||
P 3.4-3 The ideal voltmeter in the circuit shown in Figure P 3.4-3
measures the voltage v. |
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
Figure P 3.4-3. |
|||||||||||||||||||
(a) Suppose R2 = 6 Ω. Determine
the value of R1 and of
the current i. |
|||||||||||||||||||
(b) Suppose, instead, R1 = 6 Ω. Determine
the value of R2 and of
the current i. |
|||||||||||||||||||
(c) Instead, choose R1 and R2 to minimize the power absorbed by any one resistor. |
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
(a) Suppose R2 = 6 Ω. Determine
the value of R1 and of
the current i. |
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
So if we know R2, we can find
the current in R2 |
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
Now we can find i by using |
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
Now apply current division and
we can determine R1 |
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
So now we solve for R1 |
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
Alternatively, we can find R1
from Ohm’s law |
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
(b) Suppose, instead, R1 = 6 Ω. Determine
the value of R2 and of
the current i. |
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
We can find i1 from Ohm’s Law |
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
In this case
that is i also. |
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
The current through R2 is
again so we would get again 12 Ω for R2. |
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
(c) Instead, choose R1 and R2 to minimize the power absorbed by any one resistor. |
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
To minimize power absorbed by
either resistor we need the two resistors to have equal value. In that case the
current in each resistor is equal and must be 1 A each. |
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
So from Ohm’s law, we can find
R |
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
Since R2 = R1 = 8 Ω |
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|