Номер 17, страница 163, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Электростатика и постоянный электрический ток. Глава VIII. Постоянный электрический ток. Параграф 42. Закон Ома для полной цепи - номер 17, страница 163.

Условие.

17. Резистор сопротивлением 5 Ом подключён к источнику тока с ЭДС, равной 18 В, и внутренним сопротивлением 1 Ом. Чему равна сила тока в резисторе и напряжение на клеммах источника?

Решение 2.

Дано:

Сопротивление резистора, $R = 5$ Ом

ЭДС источника, $\mathcal{E} = 18$ В

Внутреннее сопротивление источника, $r = 1$ Ом

Все величины представлены в системе СИ.

Найти:

Силу тока в резисторе, $\text{I}$

Напряжение на клеммах источника, $\text{U}$

Решение:

Сила тока в резисторе

Силу тока в полной цепи можно найти, используя закон Ома для полной цепи. Согласно этому закону, сила тока $\text{I}$ прямо пропорциональна ЭДС источника $\mathcal{E}$ и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи, которое является суммой внешнего сопротивления $\text{R}$ и внутреннего сопротивления $\text{r}$.
Формула имеет вид:
$I = \frac{\mathcal{E}}{R + r}$
Подставим заданные значения в формулу:
$I = \frac{18 \text{ В}}{5 \text{ Ом} + 1 \text{ Ом}} = \frac{18 \text{ В}}{6 \text{ Ом}} = 3 \text{ А}$
Ответ: сила тока в резисторе равна 3 А.

Напряжение на клеммах источника

Напряжение на клеммах источника $\text{U}$ равно напряжению на внешнем участке цепи (на резисторе). Его можно рассчитать по закону Ома для участка цепи, зная силу тока $\text{I}$ в цепи и сопротивление внешнего участка $\text{R}$.
Формула имеет вид:
$U = I \cdot R$
Подставим найденное значение силы тока и значение сопротивления резистора:
$U = 3 \text{ А} \cdot 5 \text{ Ом} = 15 \text{ В}$
Также напряжение на клеммах источника можно определить как разность между ЭДС и падением напряжения на внутреннем сопротивлении источника:
$U = \mathcal{E} - I \cdot r = 18 \text{ В} - 3 \text{ А} \cdot 1 \text{ Ом} = 18 \text{ В} - 3 \text{ В} = 15 \text{ В}$
Оба способа дают одинаковый результат.
Ответ: напряжение на клеммах источника равно 15 В.