Номер 2, страница 39, часть 2 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 2. Глава 7. Постоянный электрический ток. Параграф 46. Измерение силы тока и напряжения - номер 2, страница 39.

Условие.

2. На рис. 20 показаны схемы трёх электрических цепей. Стрелкой укажите направление тока в проводниках. Изобразите на этих схемах, куда и как следует подключить амперметр для измерения силы постоянного тока, текущего через источник. Рассчитайте силу постоянного тока, текущего через каждый амперметр, если известно, что за 10 мин через источник тока протекает указанный заряд $\text{q}$. Укажите на рисунках красной ручкой положения стрелок амперметров.

Рис. 20

Решение.

Для решения задачи воспользуемся определением силы тока. Сила постоянного тока $\text{I}$ равна отношению заряда $\text{q}$, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени $\text{t}$, за которое этот заряд прошёл:

$I = \frac{q}{t}$

Направление тока в цепи по общепринятому соглашению — от положительного полюса источника тока к отрицательному по внешней цепи. Амперметр включается в цепь последовательно с тем элементом, силу тока в котором он измеряет. Клемма «+» амперметра должна быть соединена с проводом, идущим от положительного полюса источника, а клемма «-» — с проводом, идущим к отрицательному полюсу.

а

Дано:

$q = 2,4 \text{ кКл} = 2,4 \cdot 10^3 \text{ Кл} = 2400 \text{ Кл}$
$t = 10 \text{ мин} = 10 \cdot 60 \text{ с} = 600 \text{ с}$

Найти:

$\text{I}$ - ?

Решение:

Рассчитаем силу тока, текущего через источник:

$I = \frac{q}{t} = \frac{2400 \text{ Кл}}{600 \text{ с}} = 4 \text{ А}$

Ток в цепи направлен от положительного (длинная черта) полюса источника к отрицательному (короткая черта) по часовой стрелке. Амперметр следует включить в разрыв цепи последовательно, например, между резистором и отрицательным полюсом источника, соблюдая полярность.

Цена деления амперметра: $(5 \text{ А} - 0 \text{ А}) / 10 = 0,5 \text{ А}$.
Чтобы показать показание $4 \text{ А}$, стрелка амперметра должна указывать на деление $4 / 0,5 = 8$. Это соответствует восьмой отметке на шкале после нуля.

Ответ: Сила тока равна $4 \text{ А}$. Направление тока — по часовой стрелке. Амперметр подключается последовательно. Стрелка амперметра должна указывать на 8-е деление шкалы (цифра 4 на шкале).

б

Дано:

$q = 4,8 \text{ мКл} = 4,8 \cdot 10^{-3} \text{ Кл}$
$t = 10 \text{ мин} = 10 \cdot 60 \text{ с} = 600 \text{ с}$

Найти:

$\text{I}$ - ?

Решение:

Рассчитаем силу тока, текущего через источник:

$I = \frac{q}{t} = \frac{4,8 \cdot 10^{-3} \text{ Кл}}{600 \text{ с}} = 0,008 \cdot 10^{-3} \text{ А} = 8 \cdot 10^{-6} \text{ А} = 8 \text{ мкА}$

Ток в цепи направлен от положительного полюса источника к отрицательному против часовой стрелки. Амперметр следует включить в разрыв цепи последовательно, соблюдая полярность.

Цена деления амперметра: $(10 \text{ мкА} - 0 \text{ мкА}) / 10 = 1 \text{ мкА}$.
Чтобы показать показание $8 \text{ мкА}$, стрелка амперметра должна указывать на деление $8 / 1 = 8$. Это соответствует восьмой отметке на шкале после нуля.

Ответ: Сила тока равна $8 \text{ мкА}$. Направление тока — против часовой стрелки. Амперметр подключается последовательно. Стрелка амперметра должна указывать на 8-е деление шкалы.

в

Дано:

$q = 180 \text{ Кл}$
$t = 10 \text{ мин} = 10 \cdot 60 \text{ с} = 600 \text{ с}$

Найти:

$\text{I}$ - ?

Решение:

Рассчитаем силу тока, текущего через источник:

$I = \frac{q}{t} = \frac{180 \text{ Кл}}{600 \text{ с}} = 0,3 \text{ А}$

Переведем результат в миллиамперы, так как шкала амперметра проградуирована в мА:

$0,3 \text{ А} = 0,3 \cdot 1000 \text{ мА} = 300 \text{ мА}$

Ток в цепи направлен от положительного полюса источника к отрицательному против часовой стрелки. Амперметр следует включить в разрыв цепи последовательно, соблюдая полярность.

Шкала амперметра имеет предел измерения $300 \text{ мА}$.
Полученное значение силы тока совпадает с пределом измерения прибора, поэтому стрелка амперметра должна указывать на последнее деление шкалы, соответствующее отметке $300$.

Ответ: Сила тока равна $300 \text{ мА}$. Направление тока — против часовой стрелки. Амперметр подключается последовательно. Стрелка амперметра должна указывать на последнее деление шкалы ($300 \text{ мА}$).