Номер 14.44, страница 70 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 14. Электрический ток. Действия электрического тока - номер 14.44, страница 70.

Условие.

14.44. Предложите схему цепи, в которой две лампы и два ключа, причем лампу Л1 включает и выключает ключ К1 (независимо от состояния ключа К2), а лампа Л2 загорается только при замыкании обоих ключей.

А как Металл — всех недр земных владыка —

Свет отражает и проводит ток?

Все Атомы — от мала до велика —

Часть Электронов отдают в оброк,

И общий образуется поток,

Который, словно Облако, бесплотно

Вдоль Поля устремляется охотно

Сквозь Ионы, упакованные плотно,

Как шарики пинг-понга в коробок.

Джон Апдайк. Танцы твердых тел

Решение.

Решение

Для решения задачи необходимо спроектировать электрическую цепь, удовлетворяющую двум условиям:
1. Лампа Л1 управляется ключом К1 независимо от состояния ключа К2.
2. Лампа Л2 загорается только при одновременном замыкании ключей К1 и К2.

Рассмотрим эти условия по отдельности.
Условие 1: Независимость работы лампы Л1 от ключа К2 говорит о том, что ключ К2 не должен находиться в той же последовательной ветви, что и лампа Л1. Наиболее простой способ обеспечить эту независимость — поместить ветвь с лампой Л1 и ветвь с ключом К2 в параллельные участки цепи. При этом ключ К1 должен быть в состоянии разорвать цепь для Л1.
Условие 2: Чтобы лампа Л2 загоралась только при замыкании обоих ключей, необходимо, чтобы и К1, и К2, и Л2 были частью одной последовательной цепи. Если разомкнуть любой из ключей, ток через лампу Л2 течь не должен.

Объединяя эти требования, можно предложить следующую схему. Ключ К1 должен находиться в общей, неразветвленной части цепи, чтобы его состояние влияло на всю цепь. После ключа К1 цепь должна разветвляться на две параллельные ветви.
- Первая ветвь будет содержать только лампу Л1.
- Вторая ветвь будет содержать последовательно соединенные ключ К2 и лампу Л2.
Далее эти две ветви снова соединяются, и цепь замыкается на источнике тока.

Проверим работу предложенной схемы:
- Для того чтобы загорелась лампа Л1, ток должен пройти от источника через ключ К1 и далее через ветвь с Л1. Это произойдет, если и только если ключ К1 замкнут. Состояние ключа К2 в соседней параллельной ветви никак не повлияет на ток в ветви с Л1. Таким образом, первое условие выполняется.
- Для того чтобы загорелась лампа Л2, ток должен пройти от источника через ключ К1, а затем через вторую ветвь, содержащую ключ К2 и лампу Л2. Это возможно только в том случае, если оба ключа, К1 и К2, замкнуты. Если хотя бы один из них разомкнут, цепь для Л2 будет разорвана, и она не будет гореть. Следовательно, второе условие также выполняется.

Схематическое описание цепи:
Источник тока подключается к ключу К1. От ключа К1 цепь разветвляется на две параллельные части:
1) Ветвь с лампой Л1.
2) Ветвь с последовательно соединенными ключом К2 и лампой Л2.
Обе ветви соединяются вместе и подключаются к другому полюсу источника тока.

Ответ:
Необходимо собрать цепь, в которой источник тока последовательно соединен с ключом К1. После ключа К1 цепь разветвляется на две параллельные ветви. Одна ветвь содержит лампу Л1. Вторая ветвь содержит последовательно соединенные ключ К2 и лампу Л2. Затем обе ветви соединяются и замыкаются на источнике тока.