Номер 4, страница 85, 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 4, страница 85.

Условие.

4. В цепь последовательно включены резистор и лампочка. Сопротивление резистора 200 Ом, а сопротивление лампочки 12,5 Ом. Чему равно напряжение на резисторе, если напряжение на лампочке равно 3,5 В? Определите силу тока и напряжение на участке цепи, включающем лампочку и резистор.

Решение.

Дано:

Сопротивление резистора, $R_1 = 200 \text{ Ом}$

Сопротивление лампочки, $R_2 = 12,5 \text{ Ом}$

Напряжение на лампочке, $U_2 = 3,5 \text{ В}$

Все величины представлены в системе СИ.

Найти:

Сила тока в цепи, $I - ?$

Напряжение на резисторе, $U_1 - ?$

Напряжение на всем участке цепи, $U_{общ} - ?$

Решение:

Поскольку резистор и лампочка соединены последовательно, сила тока на всех участках цепи одинакова. Для нахождения напряжения на резисторе необходимо сначала определить силу тока во всей цепи.

Определите силу тока

Силу тока в цепи можно найти, используя закон Ома для участка цепи с лампочкой, так как для этого участка известны и сопротивление, и напряжение.

Закон Ома: $I = \frac{U}{R}$

Применительно к лампочке:

$I = I_2 = \frac{U_2}{R_2}$

Подставим числовые значения:

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

Ответ: Сила тока в цепи равна 0,28 А.

Чему равно напряжение на резисторе

Теперь, зная силу тока в цепи ($I = 0,28 \text{ А}$), можно найти напряжение на резисторе, снова воспользовавшись законом Ома.

$U_1 = I \cdot R_1$

Подставим значения:

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

Ответ: Напряжение на резисторе равно 56 В.

Определите напряжение на участке цепи, включающем лампочку и резистор

При последовательном соединении общее напряжение на участке цепи равно сумме напряжений на его отдельных элементах (второй закон Кирхгофа).

$U_{общ} = U_1 + U_2$

Подставим известные и вычисленные значения:

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

Ответ: Напряжение на участке цепи, включающем лампочку и резистор, равно 59,5 В.