Номер 1, страница 151 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

1. ЭДС батарейки $\varepsilon = 4.5 \text{ В}$, внутреннее сопротивление $r = 2 \text{ Ом}$. Батарейка замкнута на резистор сопротивлением $R = 7 \text{ Ом}$. Определите силу тока в цепи и напряжение на зажимах батарейки.

Дано:

ЭДС батарейки $ε = 4,5$ В

Внутреннее сопротивление $r = 2$ Ом

Сопротивление резистора $R = 7$ Ом

Все величины представлены в системе СИ.

Найти:

Силу тока в цепи $I$ - ?

Напряжение на зажимах батарейки $U$ - ?

Решение:

1. Для определения силы тока в цепи воспользуемся законом Ома для полной цепи. Этот закон гласит, что сила тока в полной цепи равна отношению ЭДС источника к полному сопротивлению цепи, которое складывается из внешнего сопротивления $R$ и внутреннего сопротивления источника $r$.

Формула закона Ома для полной цепи:

$I = \frac{ε}{R + r}$

Подставим известные значения в формулу:

$I = \frac{4,5 \text{ В}}{7 \text{ Ом} + 2 \text{ Ом}} = \frac{4,5 \text{ В}}{9 \text{ Ом}} = 0,5 \text{ А}$

Таким образом, сила тока в цепи составляет 0,5 А.

2. Напряжение на зажимах батарейки (или напряжение на внешнем участке цепи) можно найти несколькими способами.

Способ А: Используя закон Ома для участка цепи (для внешнего резистора R).

$U = I \cdot R$

Подставим найденное значение силы тока $I$ и известное значение сопротивления $R$:

$U = 0,5 \text{ А} \cdot 7 \text{ Ом} = 3,5 \text{ В}$

Способ Б: Используя формулу для напряжения на зажимах источника тока.

$U = ε - I \cdot r$

Эта формула показывает, что напряжение на зажимах равно ЭДС за вычетом падения напряжения на внутреннем сопротивлении источника.

Подставим известные значения:

$U = 4,5 \text{ В} - 0,5 \text{ А} \cdot 2 \text{ Ом} = 4,5 \text{ В} - 1 \text{ В} = 3,5 \text{ В}$

Оба способа дают одинаковый результат.

Ответ: сила тока в цепи $I = 0,5 \text{ А}$; напряжение на зажимах батарейки $U = 3,5 \text{ В}$.