Номер 16.5, страница 78 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 16. Последовательное и параллельное соединения проводников - номер 16.5, страница 78.

Условие.

16.5. Каковы основные свойства последовательного соединения проводников?

Решение.

Последовательным соединением проводников называют такое соединение, при котором конец одного проводника соединяется с началом следующего, и так далее, образуя единый неразветвленный контур для протекания тока.

Основные свойства и законы, характеризующие последовательное соединение:

• Сила тока

  Сила тока во всех элементах цепи, соединенных последовательно, одинакова. Это вытекает из закона сохранения электрического заряда: поскольку в цепи нет узлов (разветвлений), заряд не может накапливаться или исчезать, следовательно, количество заряда, проходящее через поперечное сечение любого из проводников за единицу времени, постоянно.

  Формула: $I_{общ} = I_1 = I_2 = ... = I_n$

  где $I_{общ}$ – общая сила тока в цепи, а $I_1, I_2, ..., I_n$ – сила тока на каждом из последовательно соединенных проводников.

• Напряжение

  Общее напряжение на концах всей последовательной цепи равно сумме напряжений на каждом из её отдельных участков (проводников). Это означает, что полное падение напряжения в цепи распределяется между её элементами.

  Формула: $U_{общ} = U_1 + U_2 + ... + U_n$

  где $U_{общ}$ – общее напряжение в цепи, а $U_1, U_2, ..., U_n$ – падение напряжения на каждом из проводников.

• Сопротивление

  Общее (эквивалентное) сопротивление цепи при последовательном соединении равно сумме сопротивлений всех её элементов. Это можно доказать, используя закон Ома ($U=IR$) и два предыдущих свойства.

  Из $U_{общ} = U_1 + U_2 + ... + U_n$ и $I_{общ} = I_1 = I_2 = ...$ следует:

  $I_{общ}R_{общ} = I_1R_1 + I_2R_2 + ... + I_nR_n$

  $I_{общ}R_{общ} = I_{общ}(R_1 + R_2 + ... + R_n)$

  Сократив $I_{общ}$, получаем формулу для общего сопротивления:

  $R_{общ} = R_1 + R_2 + ... + R_n$

  Из этой формулы следует, что общее сопротивление последовательной цепи всегда больше сопротивления любого из её отдельных элементов.

• Особенность работы

  Важнейшей эксплуатационной особенностью последовательного соединения является то, что при обрыве цепи в любом месте (например, при перегорании одной лампочки в гирлянде) ток прекращается во всей цепи, и все остальные элементы перестают работать.

Ответ:

Основными свойствами последовательного соединения проводников являются три закона:

1. Сила тока во всех проводниках цепи одинакова: $I_{общ} = I_1 = I_2 = ... = I_n$.
2. Общее напряжение в цепи равно сумме напряжений на отдельных проводниках: $U_{общ} = U_1 + U_2 + ... + U_n$.
3. Общее сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных проводников: $R_{общ} = R_1 + R_2 + ... + R_n$.