Номер 34, страница 64, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава III. Электрические явления. Параграф 17. Сила тока и напряжение - номер 34, страница 64.

Условие.

34. Почему при измерении силы тока в двух последовательно соединенных лампах достаточно одного амперметра (рис. 17.17, а), а для одновременного измерения силы тока в двух параллельно соединенных лампах нужны два амперметра (рис. 17.17, б)?

Рис. 17.17

Решение.

Решение

Этот вопрос касается законов электрического тока для последовательного и параллельного соединения проводников.

Для последовательного соединения (рис. 17.17, а)

При последовательном соединении все элементы цепи (в данном случае две лампы и амперметр) включаются друг за другом, образуя один неразветвлённый контур. Согласно закону сохранения электрического заряда, количество заряда, проходящее через любое поперечное сечение цепи за единицу времени, является постоянным. Это означает, что сила тока во всех участках последовательной цепи одинакова.

Если сила тока в первой лампе $I_1$, а во второй $I_2$, то для последовательного соединения выполняется равенство:

$I_{общ} = I_1 = I_2$

Поскольку сила тока одинакова во всех точках цепи, для её измерения достаточно одного амперметра, включённого в любом месте этой цепи. Его показания будут соответствовать силе тока, проходящей через каждую из ламп.

Ответ: При последовательном соединении сила тока во всех элементах цепи одинакова, поэтому одного амперметра достаточно для измерения тока, протекающего через обе лампы.

Для параллельного соединения (рис. 17.17, б)

При параллельном соединении цепь разветвляется. Общий ток, подходя к точке разветвления (узлу), делится между параллельными ветвями. Согласно первому правилу Кирхгофа (следствие закона сохранения заряда), сумма токов, втекающих в узел, равна сумме токов, вытекающих из него.

Если общий ток до разветвления равен $I_{общ}$, а токи в ветвях с лампами равны $I_1$ и $I_2$, то:

$I_{общ} = I_1 + I_2$

Сила тока в каждой из параллельных ветвей, как правило, различна и обратно пропорциональна сопротивлению этой ветви. Чтобы измерить силу тока, протекающего через каждую конкретную лампу, необходимо включить амперметр в разрыв цепи именно той ветви, в которой находится эта лампа. Следовательно, для одновременного измерения силы тока в двух параллельно соединённых лампах необходимо использовать два амперметра, по одному на каждую ветвь.

Ответ: При параллельном соединении общий ток разделяется между ветвями, и сила тока в каждой из них, как правило, разная. Поэтому для измерения тока в каждой из двух ламп необходимы два амперметра, по одному для каждой ветви.