Номер 54.14, страница 192 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 54. Последовательное соединение проводников. Глава 7. Электрические явления - номер 54.14, страница 192.

54.14 [1348] Нить накала электронной лампы (рис. VII-56) имеет сопротивление 2,5 Ом. Определите показание амперметра и сопротивление реостата, если напряжение на нити накала 5 В, а напряжение на зажимах батареи 9 В.

Рис. VII-56

Дано

Сопротивление нити накала ($R_л$): 2,5 Ом
Напряжение на нити накала ($U_л$): 5 В
Напряжение на зажимах батареи ($U$): 9 В

Найти:

Показание амперметра ($I$) - ?
Сопротивление реостата ($R_р$) - ?

Решение

Из схемы на рисунке видно, что нить накала электронной лампы, реостат и амперметр соединены последовательно. При последовательном соединении сила тока на всех участках цепи одинакова, а общее напряжение равно сумме напряжений на каждом элементе.

показание амперметра

Амперметр включен в цепь последовательно и измеряет общую силу тока. Эта сила тока равна силе тока, протекающего через нить накала. Используя закон Ома для участка цепи с нитью накала, найдем силу тока:

$I = I_л = \frac{U_л}{R_л}$

Подставим числовые значения:

$I = \frac{5 \text{ В}}{2,5 \text{ Ом}} = 2 \text{ А}$

Следовательно, показание амперметра равно 2 А.

Ответ: 2 А.

сопротивление реостата

Поскольку элементы соединены последовательно, общее напряжение батареи $U$ складывается из напряжений на нити накала $U_л$ и на реостате $U_р$:

$U = U_л + U_р$

Отсюда можем найти напряжение на реостате:

$U_р = U - U_л = 9 \text{ В} - 5 \text{ В} = 4 \text{ В}$

Сила тока, протекающего через реостат, та же, что и во всей цепи, то есть $I = 2 \text{ А}$. Теперь, зная напряжение на реостате и силу тока через него, можем найти его сопротивление по закону Ома:

$R_р = \frac{U_р}{I}$

Подставим найденные значения:

$R_р = \frac{4 \text{ В}}{2 \text{ А}} = 2 \text{ Ом}$

Ответ: 2 Ом.