Номер 6.12, страница 31 - гдз по физике 8 класс задачник Артеменков, Ломаченков

VI. Расчёт характеристик электрических цепей - номер 6.12, страница 31.

Условие.

6.12 В цепь последовательно включены резистор и лампочка. Сопротивление резистора $200\ \text{Ом}$, а лампочки $12.5\ \text{Ом}$. Определите напряжение на резисторе, если напряжение на лампочке равно $3.5\ \text{В}$. Чему равны сила тока и напряжение на участке цепи, включающем лампочку и резистор?

Решение.

Дано:

Сопротивление резистора, $R_1 = 200$ Ом

Сопротивление лампочки, $R_2 = 12,5$ Ом

Напряжение на лампочке, $U_2 = 3,5$ В

Все данные приведены в системе СИ.

Найти:

$U_1$ — напряжение на резисторе

$\text{I}$ — сила тока в цепи

$\text{U}$ — общее напряжение на участке цепи

Решение:

Поскольку резистор и лампочка соединены последовательно, сила тока на всех участках цепи будет одинаковой, а общее напряжение будет равно сумме напряжений на каждом элементе.

Определите напряжение на резисторе

Сначала найдем силу тока в цепи. Для этого воспользуемся законом Ома для участка цепи с лампочкой, так как для нее известны и сопротивление, и напряжение.

При последовательном соединении сила тока $\text{I}$ одинакова для всех элементов цепи ($I = I_1 = I_2$).

$I = \frac{U_2}{R_2}$

Подставим числовые значения:

$I = \frac{3,5 \, \text{В}}{12,5 \, \text{Ом}} = 0,28 \, \text{А}$

Теперь, зная силу тока, протекающего через резистор ($I_1 = I = 0,28$ А), и его сопротивление ($R_1 = 200$ Ом), можем найти напряжение на нем по закону Ома:

$U_1 = I_1 \cdot R_1$

$U_1 = 0,28 \, \text{А} \cdot 200 \, \text{Ом} = 56 \, \text{В}$

Ответ: напряжение на резисторе составляет 56 В.

Чему равны сила тока и напряжение на участке цепи, включающем лампочку и резистор?

Сила тока на всем участке цепи, как мы уже вычислили, одинакова и равна:

$I = 0,28 \, \text{А}$

Общее напряжение на участке цепи, включающем лампочку и резистор, при последовательном соединении равно сумме напряжений на каждом из них:

$U = U_1 + U_2$

Подставим известные и вычисленные значения напряжений:

$U = 56 \, \text{В} + 3,5 \, \text{В} = 59,5 \, \text{В}$

Ответ: сила тока на участке цепи равна 0,28 А, а напряжение — 59,5 В.