Номер 54.24, страница 194 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 54. Последовательное соединение проводников. Глава 7. Электрические явления - номер 54.24, страница 194.

54.24 [1358] Последовательно с электрической лампой включён резистор. Начертите схему цепи и определите сопротивление резистора и лампы, если напряжение на зажимах цепи 12 В. Вольтметр, подключённый к реостату, показывает 8 В. Сила тока в цепи 80 мА.

Начертите схему цепи

Схема электрической цепи, состоящей из последовательно соединенных источника напряжения, резистора (R) и лампы:

Ответ: Схема электрической цепи представлена на рисунке выше.

Определите сопротивление резистора и лампы

Дано:

Общее напряжение цепи $U_{общ} = 12$ В

Напряжение на резисторе $U_R = 8$ В

Сила тока в цепи $I = 80$ мА

$I = 80 \text{ мА} = 80 \cdot 10^{-3} \text{ А} = 0.08 \text{ А}$

Найти:

Сопротивление резистора $R_R$ - ?

Сопротивление лампы $R_Л$ - ?

Решение:

Поскольку лампа и резистор соединены последовательно, сила тока на всех участках цепи одинакова:

$I = I_R = I_Л = 0.08$ А.

Сопротивление резистора (в условии он назван реостатом) найдем по закону Ома для участка цепи:

$R_R = \frac{U_R}{I_R}$

Подставим известные значения:

$R_R = \frac{8 \text{ В}}{0.08 \text{ А}} = 100$ Ом.

При последовательном соединении общее напряжение равно сумме напряжений на отдельных участках цепи:

$U_{общ} = U_R + U_Л$

Отсюда найдем напряжение на лампе:

$U_Л = U_{общ} - U_R = 12 \text{ В} - 8 \text{ В} = 4$ В.

Зная напряжение на лампе и силу тока через нее, найдем ее сопротивление, снова применив закон Ома:

$R_Л = \frac{U_Л}{I_Л}$

Подставим значения:

$R_Л = \frac{4 \text{ В}}{0.08 \text{ А}} = 50$ Ом.

Ответ: сопротивление резистора $100$ Ом, сопротивление лампы $50$ Ом.