Номер 5, страница 79, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

5. Как определить знак ЭДС источника тока и знак напряжения на сопротивлении согласно второму правилу Кирхгофа?

5. Как определить знак ЭДС источника тока и знак напряжения на сопротивлении согласно второму правилу Кирхгофа?

Для корректного составления уравнений по второму правилу Кирхгофа необходимо придерживаться соглашения о знаках. Определение знаков для ЭДС и падений напряжения происходит в несколько шагов:

Шаг 1: Подготовка. Перед составлением уравнения необходимо произвольно выбрать направление обхода контура (например, по часовой стрелке или против нее) и произвольно задать предполагаемые направления токов во всех ветвях цепи. Если реальное направление тока окажется противоположным выбранному, его значение в ответе получится отрицательным.

Шаг 2: Определение знака ЭДС. Знак ЭДС источника тока в уравнении зависит от того, как направление обхода контура соотносится с направлением действия самого источника (которое всегда от отрицательного полюса к положительному внутри источника).

• ЭДС ($\mathcal{E}$) берется со знаком плюс ($+\mathcal{E}$), если направление обхода контура проходит через источник от его отрицательного полюса (-) к положительному (+). В этом случае источник повышает потенциал в направлении обхода.
• ЭДС ($\mathcal{E}$) берется со знаком минус ($-\mathcal{E}$), если направление обхода контура проходит через источник от его положительного полюса (+) к отрицательному (-). В этом случае источник понижает потенциал в направлении обхода.

Шаг 3: Определение знака падения напряжения ($IR$). Знак падения напряжения на сопротивлении $\text{R}$ зависит от соотношения направления обхода контура и выбранного направления тока $\text{I}$ на данном участке.

• Падение напряжения ($IR$) берется со знаком плюс ($+IR$), если направление обхода контура совпадает с направлением тока на данном участке. Ток всегда течет от точки с большим потенциалом к точке с меньшим, поэтому при движении по току потенциал падает, что и соответствует "падению напряжения".
• Падение напряжения ($IR$) берется со знаком минус ($-IR$), если направление обхода контура противоположно направлению тока на данном участке. В этом случае при движении против тока мы пересекаем участок в сторону повышения потенциала.

Эти правила применяются для записи уравнения в форме $\sum \mathcal{E} = \sum IR$.

Ответ: При составлении уравнения по второму правилу Кирхгофа сначала выбирают направление обхода контура. Затем, ЭДС источника считается положительной, если направление обхода идет от «-» к «+» полюсу, и отрицательной в обратном случае. Падение напряжения на сопротивлении ($IR$) считается положительным, если направление обхода совпадает с направлением тока через этот резистор, и отрицательным, если эти направления противоположны.