Номер 16, страница 73, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава III. Электрические явления. Параграф 18. Закон Ома для участка цепи. Удельное сопротивление вещества - номер 16, страница 73.

Условие.

16. Реостат последовательно соединён с резистором сопротивлением $20 \Omega$ и подключён к источнику тока напряжением $30 \text{ В}$. Каким надо сделать сопротивление реостата, чтобы напряжение на резисторе было равно $10 \text{ В}$?

Решение.

Дано:

Сопротивление резистора, $R_1 = 20 \text{ Ом}$

Напряжение источника тока, $U_{общ} = 30 \text{ В}$

Напряжение на резисторе, $U_1 = 10 \text{ В}$

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Сопротивление реостата, $R_2$ - ?

Решение:

Реостат и резистор соединены последовательно. При последовательном соединении сила тока во всех участках цепи одинакова:

$I = I_1 = I_2$

где $\text{I}$ — общая сила тока в цепи, $I_1$ — сила тока через резистор, $I_2$ — сила тока через реостат.

Используя закон Ома для участка цепи с резистором, мы можем найти силу тока в цепи:

$I = I_1 = \frac{U_1}{R_1}$

Подставим известные значения:

$I = \frac{10 \text{ В}}{20 \text{ Ом}} = 0.5 \text{ А}$

Теперь, зная общую силу тока и общее напряжение, можем найти общее сопротивление всей цепи по закону Ома:

$R_{общ} = \frac{U_{общ}}{I}$

$R_{общ} = \frac{30 \text{ В}}{0.5 \text{ А}} = 60 \text{ Ом}$

При последовательном соединении общее сопротивление цепи равно сумме сопротивлений её отдельных элементов:

$R_{общ} = R_1 + R_2$

Отсюда можем выразить и найти искомое сопротивление реостата $R_2$:

$R_2 = R_{общ} - R_1$

$R_2 = 60 \text{ Ом} - 20 \text{ Ом} = 40 \text{ Ом}$

Ответ: сопротивление реостата должно быть равно 40 Ом.