Номер §19, страница 184, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Олимпиадные задачи. Глава III. Электрические явления. Параграф 18. Закон Ома для участка цепи. Удельное сопротивление вещества - номер §19, страница 184.

Условие.

1. Как будут изменяться показания приборов (рис. 2), если ползунок реостата перемещать влево? Напряжение на полюсах источника тока считайте неизменным.

Рис. 2

Решение.

Дано:

Электрическая цепь, состоящая из источника тока с постоянным напряжением $\text{U}$, выключателя, реостата с сопротивлением $R_{р}$, постоянного резистора с сопротивлением $\text{R}$, амперметра и вольтметра (рис. 2).

Ползунок реостата перемещают влево.

Напряжение источника $U = const$.

Найти:

Как изменятся показания амперметра ($\text{I}$) и вольтметра ($U_V$)?

Решение:

На представленной схеме (рис. 2) реостат и постоянный резистор соединены последовательно. Амперметр включен в цепь также последовательно и измеряет общую силу тока в цепи. Вольтметр подключен параллельно постоянному резистору и измеряет напряжение на нем.

1. При перемещении ползунка реостата влево длина активной части его проводника (той части, по которой течет ток) уменьшается. Сопротивление проводника прямо пропорционально его длине ($R = \rho \frac{l}{S}$). Следовательно, сопротивление реостата $R_р$ уменьшается.

2. Общее сопротивление внешней цепи $R_{общ}$ равно сумме сопротивлений реостата и постоянного резистора, так как они соединены последовательно:

$R_{общ} = R_р + R$

Поскольку сопротивление реостата $R_р$ уменьшается, а сопротивление резистора $\text{R}$ является постоянной величиной, общее сопротивление цепи $R_{общ}$ также уменьшается.

3. Амперметр измеряет силу тока $\text{I}$ во всей цепи. Согласно закону Ома для полной цепи, сила тока равна:

$I = \frac{U}{R_{общ}}$

Так как по условию напряжение источника $\text{U}$ постоянно, а общее сопротивление $R_{общ}$ уменьшается, то сила тока $\text{I}$ в цепи увеличится. Таким образом, показания амперметра увеличатся.

4. Вольтметр измеряет напряжение $U_V$ на постоянном резисторе $\text{R}$. Согласно закону Ома для участка цепи:

$U_V = I \cdot R$

Поскольку мы выяснили, что сила тока $\text{I}$ в цепи увеличивается, а сопротивление резистора $\text{R}$ постоянно, то напряжение на нем $U_V$ также увеличится. Таким образом, показания вольтметра увеличатся.

Ответ: При перемещении ползунка реостата влево показания амперметра увеличатся, показания вольтметра также увеличатся.