Номер 1095, страница 118 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

8 класс. Электрические явления. 43. Последовательное соединение проводников - номер 1095, страница 118.

Решение.

Дано:

Показание вольтметра $U_V = 40$ В

Сопротивление $R_1 = 3$ Ом

Сопротивление $R_2 = 2$ Ом

Сопротивление $R_3 = 4$ Ом

Сопротивление $R_4 = 1$ Ом

Все данные приведены в единицах системы СИ.

Найти:

$U_1, U_2, U_3, U_4$ - напряжения на каждом из сопротивлений.

Решение:

Вольтметр подключен параллельно батарее и измеряет напряжение на внешнем участке цепи. Внешняя цепь состоит из четырех резисторов $R_1, R_2, R_3, R_4$, соединенных последовательно. Следовательно, общее напряжение на всех резисторах равно показанию вольтметра $U_{общ} = U_V = 40$ В.

Чтобы найти напряжение на каждом резисторе, сначала необходимо рассчитать общую силу тока в цепи. Сила тока $\text{I}$ при последовательном соединении одинакова на всех участках цепи.

1. Вычислим общее сопротивление цепи $R_{общ}$. При последовательном соединении сопротивления складываются:

$R_{общ} = R_1 + R_2 + R_3 + R_4 = 3 \text{ Ом} + 2 \text{ Ом} + 4 \text{ Ом} + 1 \text{ Ом} = 10 \text{ Ом}$

2. Используя закон Ома для всей цепи, найдем силу тока $\text{I}$:

$I = \frac{U_{общ}}{R_{общ}} = \frac{40 \text{ В}}{10 \text{ Ом}} = 4 \text{ А}$

3. Теперь, зная силу тока, можем определить напряжение на каждом сопротивлении, используя закон Ома для участка цепи ($U = I \cdot R$).

Напряжение на сопротивлении $R_1$

Напряжение $U_1$ на сопротивлении $R_1$ равно:

$U_1 = I \cdot R_1 = 4 \text{ А} \cdot 3 \text{ Ом} = 12 \text{ В}$

Ответ: напряжение на сопротивлении $R_1$ составляет $12$ В.

Напряжение на сопротивлении $R_2$

Напряжение $U_2$ на сопротивлении $R_2$ равно:

$U_2 = I \cdot R_2 = 4 \text{ А} \cdot 2 \text{ Ом} = 8 \text{ В}$

Ответ: напряжение на сопротивлении $R_2$ составляет $\text{8}$ В.

Напряжение на сопротивлении $R_3$

Напряжение $U_3$ на сопротивлении $R_3$ равно:

$U_3 = I \cdot R_3 = 4 \text{ А} \cdot 4 \text{ Ом} = 16 \text{ В}$

Ответ: напряжение на сопротивлении $R_3$ составляет $16$ В.

Напряжение на сопротивлении $R_4$

Напряжение $U_4$ на сопротивлении $R_4$ равно:

$U_4 = I \cdot R_4 = 4 \text{ А} \cdot 1 \text{ Ом} = 4 \text{ В}$

Ответ: напряжение на сопротивлении $R_4$ составляет $\text{4}$ В.