Номер 34, страница 87, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава III. Электрические явления. Параграф 19. Применение закона Ома к последовательному соединению проводников - номер 34, страница 87.

Условие.

34. Чему равно напряжение на каждом резисторе и сила тока в цепи, схема которой изображена на рисунке 19.11?

Рис. 19.11

Решение.

Дано:

Общее напряжение в цепи $U = 15 \text{ В}$
Сопротивление первого резистора $R_1 = 100 \text{ Ом}$
Сопротивление второго резистора $R_2 = 200 \text{ Ом}$

Все величины представлены в системе СИ, перевод не требуется.

Найти:

Силу тока в цепи $I - ?$
Напряжение на первом резисторе $U_1 - ?$
Напряжение на втором резисторе $U_2 - ?$

Решение:

На схеме показано последовательное соединение двух резисторов $R_1$ и $R_2$.

1. Найдем общее сопротивление цепи $R_{общ}$. При последовательном соединении общее сопротивление равно сумме сопротивлений всех элементов цепи:

$R_{общ} = R_1 + R_2 = 100 \text{ Ом} + 200 \text{ Ом} = 300 \text{ Ом}$

2. Используя закон Ома для всей цепи, найдем общую силу тока $\text{I}$, которую показывает амперметр (А):

$I = \frac{U}{R_{общ}} = \frac{15 \text{ В}}{300 \text{ Ом}} = 0.05 \text{ А}$

При последовательном соединении сила тока на всех участках цепи одинакова, поэтому сила тока, протекающего через каждый резистор, равна общей силе тока:

$I = I_1 = I_2 = 0.05 \text{ А}$

3. Найдем напряжение на каждом резисторе, используя закон Ома для участка цепи.

Напряжение на первом резисторе $U_1$ (показание вольтметра V₁):

$U_1 = I \cdot R_1 = 0.05 \text{ А} \cdot 100 \text{ Ом} = 5 \text{ В}$

Напряжение на втором резисторе $U_2$ (показание вольтметра V₂):

$U_2 = I \cdot R_2 = 0.05 \text{ А} \cdot 200 \text{ Ом} = 10 \text{ В}$

Для проверки: при последовательном соединении сумма напряжений на отдельных участках равна общему напряжению в цепи: $U = U_1 + U_2$.

$5 \text{ В} + 10 \text{ В} = 15 \text{ В}$. Расчеты верны.

Ответ: сила тока в цепи равна $0.05 \text{ А}$; напряжение на первом резисторе ($R_1$) равно $5 \text{ В}$; напряжение на втором резисторе ($R_2$) равно $10 \text{ В}$.