Номер 51.13, страница 184 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 51. Сила тока. Напряжение. Сопротивление. Глава 7. Электрические явления - номер 51.13, страница 184.

51.13 [1267] По графику зависимости силы тока в проводнике от напряжения (рис. VII-40) определите, чему равна сила тока в проводнике при напряжении 2; 1; 5; 6; 10 В.

$I, \text{А}$

$U, \text{В}$

Рис. VII-40

Дано:
График зависимости силы тока $I$ от напряжения $U$ для проводника (вольт-амперная характеристика).
Значения напряжения: $U_1 = 2$ В, $U_2 = 1$ В, $U_3 = 5$ В, $U_4 = 6$ В, $U_5 = 10$ В.
Все данные представлены в системе СИ.

Найти:
Силу тока $I$ для каждого из заданных напряжений.

Решение:

На графике представлена прямая пропорциональность между силой тока $I$ и напряжением $U$, что соответствует закону Ома для участка цепи:
$I = \frac{U}{R}$
где $R$ — сопротивление проводника. Сопротивление является постоянной величиной для данного проводника.

Для нахождения силы тока при заданных напряжениях, сначала определим сопротивление проводника $R$. Для этого выберем на графике точку с удобными для считывания координатами. Например, при напряжении $U = 4$ В сила тока $I = 1$ А.
Выразим сопротивление из закона Ома:
$R = \frac{U}{I}$
Подставим значения:
$R = \frac{4 \text{ В}}{1 \text{ А}} = 4 \text{ Ом}$

Теперь, зная сопротивление проводника ($R = 4 \text{ Ом}$), можно найти силу тока для каждого из заданных напряжений.

При напряжении 2 В
Можно найти значение прямо по графику: для $U = 2$ В соответствующее значение на оси тока равно $I = 0,5$ А.
Или рассчитать по формуле:
$I = \frac{2 \text{ В}}{4 \text{ Ом}} = 0,5 \text{ А}$

Ответ: 0,5 А.

При напряжении 1 В
По графику: значение $U = 1$ В находится посередине между 0 и 2 В. Соответствующее значение тока будет посередине между 0 А и 0,5 А.
Расчет по формуле:
$I = \frac{1 \text{ В}}{4 \text{ Ом}} = 0,25 \text{ А}$

Ответ: 0,25 А.

При напряжении 5 В
По графику: значение $U = 5$ В находится посередине между 4 В и 6 В. Сила тока при 4 В равна 1 А, а при 6 В — 1,5 А. Следовательно, для 5 В сила тока будет $I = 1,25$ А.
Расчет по формуле:
$I = \frac{5 \text{ В}}{4 \text{ Ом}} = 1,25 \text{ А}$

Ответ: 1,25 А.

При напряжении 6 В
Можно найти значение прямо по графику: для $U = 6$ В соответствующее значение на оси тока равно $I = 1,5$ А.
Расчет по формуле:
$I = \frac{6 \text{ В}}{4 \text{ Ом}} = 1,5 \text{ А}$

Ответ: 1,5 А.

При напряжении 10 В
Можно найти значение прямо по графику: для $U = 10$ В соответствующее значение на оси тока равно $I = 2,5$ А.
Расчет по формуле:
$I = \frac{10 \text{ В}}{4 \text{ Ом}} = 2,5 \text{ А}$

Ответ: 2,5 А.