Номер 3, страница 26 - гдз по физике 11 класс учебник Касьянов

Вопросы. § 8. Соединения проводников. Глава 1. Постоянный электрический ток - номер 3, страница 26.

3. Какие физические величины сохраняются при параллельном соединении проводников?

Решение

При параллельном соединении все проводники (резисторы, лампы и другие элементы цепи) подключаются между двумя общими точками. Это означает, что их начала соединены в одной точке (узле), а концы — в другой.

Рассмотрим, какие из основных физических величин, характеризующих электрический ток, остаются неизменными для всех элементов в таком соединении.

1. Напряжение (U). Поскольку все проводники подключены к одним и тем же двум точкам цепи, разность потенциалов (напряжение) на каждом из них будет одинаковой и равной общему напряжению на этом участке. Это является фундаментальным свойством параллельного соединения.

   Формула для напряжений при параллельном соединении:

   $U_{общ} = U_1 = U_2 = ... = U_n$

   где $U_{общ}$ — общее напряжение, а $U_1, U_2, ..., U_n$ — напряжения на каждом из проводников.

2. Сила тока (I). Общий ток, поступающий в узел перед разветвлением, распределяется по параллельным ветвям. Согласно первому закону Кирхгофа, общий ток равен сумме токов в каждой ветви. Ток в отдельных ветвях, как правило, не одинаков и зависит от сопротивления каждой ветви (согласно закону Ома $I = U/R$).

   Формула для силы тока при параллельном соединении:

   $I_{общ} = I_1 + I_2 + ... + I_n$

   где $I_{общ}$ — общий ток, а $I_1, I_2, ..., I_n$ — токи в отдельных ветвях.

3. Сопротивление (R). Общее (эквивалентное) сопротивление цепи при параллельном соединении всегда меньше наименьшего из сопротивлений отдельных ветвей. Оно рассчитывается по формуле, где складываются величины, обратные сопротивлениям (проводимости).

   Формула для общего сопротивления при параллельном соединении:

   $\frac{1}{R_{общ}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + ... + \frac{1}{R_n}$

Таким образом, единственная физическая величина из трёх основных (напряжение, сила тока, сопротивление), которая сохраняется, то есть остаётся одинаковой для всех параллельно соединённых проводников, — это напряжение.

Ответ: При параллельном соединении проводников сохраняется (является одинаковым для всех элементов) напряжение.