Номер 14, страница 86, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 6. Характеристики электрических цепей. Параграф 68. Решение задач. Задачи для самостоятельного решения - номер 14, страница 86.

Условие.

14. ЭДС батареи равна 12 В, внутреннее сопротивление — 0,1 $\Omega$. Чему равно напряжение на её клеммах при подключении к ней нагрузки с сопротивлением 10 $\Omega$? Чему равна в этом случае сила тока?

Решение.

Дано:

ЭДС батареи, $\mathcal{E} = 12 \text{ В}$

Внутреннее сопротивление, $r = 0,1 \text{ Ом}$

Сопротивление нагрузки, $R = 10 \text{ Ом}$

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Напряжение на клеммах, $\text{U}$ - ?

Сила тока, $\text{I}$ - ?

Решение:

Для решения задачи воспользуемся законом Ома для полной цепи. Сила тока в цепи определяется по формуле:

$I = \frac{\mathcal{E}}{R + r}$

где $\mathcal{E}$ — ЭДС источника, $\text{R}$ — сопротивление внешней нагрузки, а $\text{r}$ — внутреннее сопротивление источника.

Сначала найдем силу тока, подставив известные значения в формулу:

$I = \frac{12 \text{ В}}{10 \text{ Ом} + 0,1 \text{ Ом}} = \frac{12 \text{ В}}{10,1 \text{ Ом}} \approx 1,188 \text{ А}$

Теперь найдем напряжение на клеммах батареи. Это напряжение равно напряжению на внешней нагрузке и может быть найдено по закону Ома для участка цепи:

$U = I \cdot R$

Подставим найденное значение силы тока и известное сопротивление нагрузки:

$U = \frac{12}{10,1} \text{ А} \cdot 10 \text{ Ом} = \frac{120}{10,1} \text{ В} \approx 11,88 \text{ В}$

Округлим полученные значения до трёх значащих цифр: $I \approx 1,19 \text{ А}$ и $U \approx 11,9 \text{ В}$.

Ответ: сила тока в цепи составляет примерно 1,19 А, напряжение на клеммах батареи — примерно 11,9 В.