Номер 35, страница 65, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава III. Электрические явления. Параграф 17. Сила тока и напряжение - номер 35, страница 65.

Условие.

35. Почему при одновременном измерении напряжения на двух последовательно соединённых лампах нужны два вольтметра (рис. 17.18, а), а для одновременного измерения напряжения на двух параллельно соединённых лампах достаточно одного вольтметра (рис. 17.18, б)?

Рис. 17.18

Решение.

Решение

Это различие в способах измерения напряжения объясняется фундаментальными законами электрических цепей для последовательного и параллельного соединений.

В случае последовательного соединения (рис. 17.18, а), через обе лампы протекает один и тот же ток ($\text{I}$). Однако напряжение (падение напряжения) на каждой лампе зависит от её индивидуального сопротивления ($\text{R}$) согласно закону Ома: $U = I \cdot R$. Если сопротивления ламп $R_1$ и $R_2$ не равны, то и напряжения на них, $U_1$ и $U_2$, будут различными. Общее напряжение на двух лампах будет равно сумме напряжений на каждой из них: $U_{общ} = U_1 + U_2$. Вольтметр измеряет напряжение между двумя точками. Чтобы измерить напряжение на первой лампе ($U_1$), его нужно подключить к её концам. Чтобы измерить напряжение на второй лампе ($U_2$), его нужно подключить к концам второй лампы. Поскольку это разные пары точек и напряжения на них, как правило, отличаются, для одновременного измерения требуются два отдельных вольтметра, как показано на схеме.

В случае параллельного соединения (рис. 17.18, б), обе лампы подключены к одной и той же паре точек в электрической цепи. По определению параллельного соединения, разность потенциалов (напряжение) между этими двумя точками одинакова для всех элементов, подключенных между ними. Таким образом, напряжение на первой лампе равно напряжению на второй лампе: $U_1 = U_2$. Поскольку напряжение на обеих лампах идентично, для его измерения достаточно одного вольтметра, подключенного параллельно к этим общим точкам подключения.

Ответ: При последовательном соединении напряжения на разных лампах в общем случае различны, поэтому для одновременного измерения напряжения на каждой из них необходимо использовать два вольтметра. При параллельном соединении напряжения на обеих лампах одинаковы, так как они подключены к одним и тем же точкам цепи, поэтому для измерения этого общего напряжения достаточно одного вольтметра.