Номер 27.1, страница 190 - гдз по физике 10-11 класс задачник Гельфгат, Генденштейн

Авторы: Гельфгат И. М., Генденштейн Л. Э., Кирик Л. А.
Тип: Задачник
Издательство: Илекса
Год издания: 2008 - 2025
Уровень обучения: профильный
Цвет обложки: красный лупа, парень едет на велосипеде
ISBN: 978-5-89237-252-7
Популярные ГДЗ в 10 классе
Упражнения. 27. Последовательное и параллельное соединение проводников. Постоянный электрический ток. Электродинамика - номер 27.1, страница 190.
№27.1 (с. 190)
Условие. №27.1 (с. 190)
скриншот условия

27.1. Из проволоки сопротивлением $R_0 = 32 \text{ Ом}$ сделано кольцо. В каких точках кольца следует подключить провода, чтобы получить сопротивление $R = 6 \text{ Ом}$?
Точки подключения должны делить кольцо в отношении 1:3.
Решение. Участки кольца соединены между собой параллельно. Обозначим длину кольца $\text{l}$, а длину одного из участков $\text{x}$. Тогда сопротивления участков $R_0x/l$ и $R_0(l-x)/l$, а сопротивление всей цепи $R = R_0x(l-x)/l^2$. Отсюда находим отношение $x/l$: оно равно 0,25 или 0,75. Оба значения соответствуют одному решению — делению кольца на две части в отношении 1:3.
Решение. №27.1 (с. 190)
Дано:
Сопротивление всей проволоки (кольца), $R_0 = 32$ Ом.
Требуемое общее сопротивление, $R = 6$ Ом.
Найти:
Отношение, в котором точки подключения должны делить длину кольца.
Решение:
При подключении проводов к двум точкам на кольце, оно разделяется на два участка (две дуги), которые оказываются соединенными параллельно. Обозначим сопротивления этих участков как $R_1$ и $R_2$.
Так как эти два участка вместе составляют исходную проволоку, сумма их сопротивлений равна общему сопротивлению проволоки:
$R_1 + R_2 = R_0 = 32$ Ом.
Общее сопротивление $R$ при параллельном соединении вычисляется по формуле:
$R = \frac{R_1 R_2}{R_1 + R_2}$
Подставим известные значения $R$ и $R_0$ в эту формулу:
$6 = \frac{R_1 R_2}{32}$
Из этого уравнения можно найти произведение сопротивлений $R_1$ и $R_2$:
$R_1 R_2 = 6 \cdot 32 = 192$ (Ом²)
Таким образом, мы имеем систему из двух уравнений:
1) $R_1 + R_2 = 32$
2) $R_1 R_2 = 192$
Это система уравнений, которую можно решить, например, методом подстановки. Выразим $R_2$ из первого уравнения: $R_2 = 32 - R_1$. Подставим это выражение во второе уравнение:
$R_1 (32 - R_1) = 192$
$32 R_1 - R_1^2 = 192$
Приведем уравнение к стандартному квадратному виду:
$R_1^2 - 32 R_1 + 192 = 0$
Решим это квадратное уравнение. Найдем дискриминант:
$D = b^2 - 4ac = (-32)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 192 = 1024 - 768 = 256$
Найдем корни уравнения:
$R_1 = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{32 \pm \sqrt{256}}{2} = \frac{32 \pm 16}{2}$
Получаем два возможных значения для $R_1$:
$R_{1,1} = \frac{32 + 16}{2} = \frac{48}{2} = 24$ Ом.
$R_{1,2} = \frac{32 - 16}{2} = \frac{16}{2} = 8$ Ом.
Если $R_1 = 24$ Ом, то $R_2 = 32 - 24 = 8$ Ом.
Если $R_1 = 8$ Ом, то $R_2 = 32 - 8 = 24$ Ом.
Оба случая описывают одну и ту же ситуацию: кольцо разделено на два участка с сопротивлениями 8 Ом и 24 Ом.
Для однородной проволоки сопротивление прямо пропорционально ее длине. Поэтому отношение длин участков будет равно отношению их сопротивлений:
$\frac{L_1}{L_2} = \frac{R_1}{R_2} = \frac{8}{24} = \frac{1}{3}$
Следовательно, провода нужно подключить так, чтобы они делили кольцо на части, длины которых относятся как 1 к 3.
Ответ: Точки подключения должны делить кольцо в отношении 1:3.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10-11 класс, для упражнения номер 27.1 расположенного на странице 190 к задачнику 2008 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №27.1 (с. 190), авторов: Гельфгат (Илья Маркович), Генденштейн (Лев Элевич), Кирик (Леонид Анатольевич), профильный уровень обучения учебного пособия издательства Илекса.