Номер 7, 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 7, страница 86.

Условие.

7. Два проводника сопротивлением 5 Ом и 10 Ом соединены параллельно и подключены к источнику напряжения 20 В. Определите силу тока в каждом проводнике и в общей цепи. Начертите схему. Какой будет сила тока в цепи, если эти проводники соединить последовательно?

Решение.

Дано:

Сопротивление первого проводника $R_1 = 5 \text{ Ом}$

Сопротивление второго проводника $R_2 = 10 \text{ Ом}$

Напряжение источника $U = 20 \text{ В}$

Найти:

$I_1$ — сила тока в первом проводнике при параллельном соединении

$I_2$ — сила тока во втором проводнике при параллельном соединении

$I_{парал}$ — общая сила тока в цепи при параллельном соединении

$I_{последов}$ — сила тока в цепи при последовательном соединении

Решение:

1. Определение силы тока при параллельном соединении и схема цепи.

Сначала рассмотрим случай с параллельным соединением проводников. Схема такой цепи представляет собой источник напряжения $\text{U}$, к которому подключены две параллельные ветви. В одной ветви находится резистор с сопротивлением $R_1$, в другой — резистор с сопротивлением $R_2$.

При параллельном соединении напряжение на каждом из проводников равно напряжению источника:

$U_1 = U_2 = U = 20 \text{ В}$

Используя закон Ома для участка цепи ($I = U/R$), найдем силу тока в каждом проводнике.

Сила тока в первом проводнике:

$I_1 = \frac{U}{R_1} = \frac{20 \text{ В}}{5 \text{ Ом}} = 4 \text{ А}$

Сила тока во втором проводнике:

$I_2 = \frac{U}{R_2} = \frac{20 \text{ В}}{10 \text{ Ом}} = 2 \text{ А}$

Общая сила тока в цепи при параллельном соединении равна сумме сил токов в отдельных ветвях (согласно первому правилу Кирхгофа):

$I_{парал} = I_1 + I_2 = 4 \text{ А} + 2 \text{ А} = 6 \text{ А}$

Ответ: При параллельном соединении сила тока в первом проводнике составляет 4 А, во втором — 2 А, а общая сила тока в цепи — 6 А.

2. Определение силы тока при последовательном соединении.

Теперь определим, какой будет сила тока, если проводники соединить последовательно. При таком соединении общее (эквивалентное) сопротивление цепи равно сумме сопротивлений её элементов:

$R_{последов} = R_1 + R_2 = 5 \text{ Ом} + 10 \text{ Ом} = 15 \text{ Ом}$

Используя закон Ома для всей цепи, найдем общую силу тока:

$I_{последов} = \frac{U}{R_{последов}} = \frac{20 \text{ В}}{15 \text{ Ом}} = \frac{4}{3} \text{ А} \approx 1,33 \text{ А}$

Ответ: Если эти проводники соединить последовательно, сила тока в цепи будет равна $\frac{4}{3}$ А (приблизительно 1,33 А).