Номер 44, страница 146, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Электростатика и постоянный электрический ток. Глава VIII. Постоянный электрический ток. Параграф 40. Закон Ома для участка цепи - номер 44, страница 146.

Условие.

44. Участок цепи состоит из двух резисторов. Сила тока в каждом резисторе равна $\text{2}$ А. Можно ли утверждать, что они могут быть соединены только последовательно? Если нет, то что можно сказать об этих резисторах? Поясните свой ответ рисунком.

Решение 2.

Можно ли утверждать, что они могут быть соединены только последовательно?

Нет, такое утверждение неверно. Резисторы могут быть соединены не только последовательно, но и параллельно, если выполняется определенное условие.

Если нет, то что можно сказать об этих резисторах?

Существует два возможных варианта соединения, при которых сила тока в каждом из двух резисторов будет равна 2 А:

1. Последовательное соединение. При таком соединении сила тока одинакова во всех элементах цепи. Поэтому, если ток через один резистор равен 2 А, то и через другой он будет равен 2 А. Это справедливо для резисторов с любыми значениями сопротивлений $R_1$ и $R_2$.

2. Параллельное соединение. При таком соединении напряжение на обоих резисторах одинаково ($\text{U}$). Сила тока в каждом резисторе, согласно закону Ома, равна $I_1 = U/R_1$ и $I_2 = U/R_2$. Чтобы токи были равны ($I_1 = I_2 = 2 \text{ А}$), необходимо, чтобы было выполнено равенство $U/R_1 = U/R_2$, что возможно только если сопротивления резисторов равны: $R_1 = R_2$.

Таким образом, можно сказать, что если резисторы соединены последовательно, их сопротивления могут быть любыми, а если они соединены параллельно, их сопротивления должны быть равны.

Поясните свой ответ рисунком.

Рисунок 1: Последовательное соединение
В этом случае $I_1 = I_2 = 2 \text{ А}$ для любых $R_1$ и $R_2$.

Рисунок 2: Параллельное соединение
В этом случае $I_1 = I_2 = 2 \text{ А}$ только при условии, что $R_1 = R_2$.

Ответ: Нет, нельзя утверждать, что резисторы соединены только последовательно. Они могут быть соединены также и параллельно, но в этом случае их сопротивления должны быть равны ($R_1 = R_2$).