Номер 15.46, страница 75 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 15. Сила тока и напряжение. Закон Ома для участка цепи - номер 15.46, страница 75.

Условие.

15.46. Постройте график зависимости силы тока от напряжения для двух проводников, сопротивление которых 5 и 15 Ом.

Решение.

Дано:

Сопротивление первого проводника: $R_1 = 5 \text{ Ом}$

Сопротивление второго проводника: $R_2 = 15 \text{ Ом}$

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Построить график зависимости силы тока от напряжения $I(U)$ для двух данных проводников.

Решение:

Зависимость силы тока $\text{I}$ от напряжения $\text{U}$ для проводника с постоянным сопротивлением $\text{R}$ описывается законом Ома для участка цепи:

$I = \frac{U}{R}$

Эта формула представляет собой линейную зависимость, где сила тока $\text{I}$ прямо пропорциональна напряжению $\text{U}$. Графиком такой зависимости является прямая линия, проходящая через начало координат (0,0). Угловой коэффициент (тангенс угла наклона) этой прямой к оси напряжения равен $\frac{1}{R}$.

Для построения графика для каждого проводника необходимо найти координаты хотя бы одной дополнительной точки, кроме начала координат (0; 0).

Для первого проводника с сопротивлением $R_1 = 5 \text{ Ом}$ зависимость имеет вид: $I_1 = \frac{U}{5}$. Рассчитаем одну точку: выберем произвольное напряжение, например, $U = 10 \text{ В}$. Тогда сила тока будет $I_1 = \frac{10 \text{ В}}{5 \text{ Ом}} = 2 \text{ А}$. Таким образом, вторая точка для построения первого графика — (10 В; 2 А).

Для второго проводника с сопротивлением $R_2 = 15 \text{ Ом}$ зависимость имеет вид: $I_2 = \frac{U}{15}$. Рассчитаем одну точку: выберем произвольное напряжение, например, $U = 15 \text{ В}$. Тогда сила тока будет $I_2 = \frac{15 \text{ В}}{15 \text{ Ом}} = 1 \text{ А}$. Таким образом, вторая точка для построения второго графика — (15 В; 1 А).

Теперь построим графики в одной системе координат, откладывая напряжение $\text{U}$ по горизонтальной оси (оси абсцисс), а силу тока $\text{I}$ — по вертикальной оси (оси ординат). Поскольку сопротивление первого проводника меньше ($R_1 < R_2$), его график будет иметь больший угол наклона к оси напряжений, то есть будет идти круче, чем график для второго проводника ($\frac{1}{R_1} > \frac{1}{R_2}$).

Ответ:

График зависимости силы тока от напряжения для двух проводников представлен ниже.