Номер 4, страница 135 - гдз по физике 10 класс учебник Казахбаева, Кронгарт

4. ЭДС источника равна $4.5\text{ В}$, внутреннее сопротивление — $1\text{ Ом}$. Определите силу тока в цепи при сопротивлении нагрузки $8\text{ Ом}$. Чему равно напряжение на нагрузке?

Дано:

ЭДС источника $ \mathcal{E} = 4,5 $ В

внутреннее сопротивление $ r = 1 $ Ом

сопротивление нагрузки $ R = 8 $ Ом

Найти:

Силу тока в цепи $ I $ — ?

Напряжение на нагрузке $ U $ — ?

Решение:

Для определения силы тока в цепи воспользуемся законом Ома для полной цепи. Эта формула связывает ЭДС источника ($ \mathcal{E} $), полное сопротивление цепи (сумма внешнего сопротивления нагрузки $ R $ и внутреннего сопротивления источника $ r $) и силу тока $ I $.

Формула закона Ома для полной цепи:

$ I = \frac{\mathcal{E}}{R+r} $

Подставим в формулу числовые значения, данные в условии задачи:

$ I = \frac{4,5 \, \text{В}}{8 \, \text{Ом} + 1 \, \text{Ом}} = \frac{4,5 \, \text{В}}{9 \, \text{Ом}} = 0,5 \, \text{А} $

Теперь, зная силу тока в цепи, мы можем определить напряжение на нагрузке ($ U $). Для этого применим закон Ома для участка цепи (для нагрузки с сопротивлением $ R $):

$ U = I \cdot R $

Подставим найденное значение силы тока и значение сопротивления нагрузки:

$ U = 0,5 \, \text{А} \cdot 8 \, \text{Ом} = 4 \, \text{В} $

Таким образом, сила тока в цепи составляет 0,5 А, а напряжение на нагрузке — 4 В.

Ответ: сила тока в цепи равна 0,5 А; напряжение на нагрузке равно 4 В.