Номер 3, страница 40, 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 3, страница 40.

Условие.

3. На рис. 21 изображены электрические цепи. Обозначьте полярность клемм источников и амперметров. Стрелкой укажите направление тока в проводниках. Изобразите на рисунках красным карандашом положения стрелок амперметров 2 и 3 при известном положении стрелки амперметра 1.

Рис. 21

Решение.

a

1. Полярность клемм и направление тока. По общепринятому правилу, ток в электрической цепи течет от положительного полюса источника тока (длинная черта) к отрицательному (короткая черта). Следовательно, в схеме а ток течет против часовой стрелки. Положительный полюс источника находится сверху, отрицательный – снизу. Амперметры подключаются в цепь таким образом, чтобы ток входил в положительную клемму (+) и выходил из отрицательной (–).

• Источник тока: верхняя клемма «+», нижняя «–».
• Направление тока: против часовой стрелки.
• Амперметр 1: левая клемма «+», правая «–».
• Амперметр 2: верхняя клемма «+», нижняя «–».
• Амперметр 3: левая клемма «+», правая «–».

2. Положение стрелок амперметров.

Дано:

Показание амперметра 1: $I_1 = 500$ мкА

$I_1 = 500 \cdot 10^{-6}$ А

Найти:

Показания амперметров 2 и 3 ($I_2$, $I_3$) и положение их стрелок.

Решение:

Все элементы в цепи а соединены последовательно. При последовательном соединении сила тока во всех участках цепи одинакова:

$I = I_1 = I_2 = I_3$

Показание амперметра 1 равно 500 мкА. Переведем это значение в миллиамперы (мА), так как шкалы амперметров 2 и 3 проградуированы в мА:

$I_1 = 500 \text{ мкА} = 500 \cdot 10^{-3} \text{ мА} = 0.5 \text{ мА}$

Следовательно, амперметры 2 и 3 должны показывать силу тока $0.5$ мА.

Амперметр 2: Шкала от 0 до 3 мА. Имеет 6 больших делений. Цена одного большого деления: $3 \text{ мА} / 6 = 0.5 \text{ мА}$. Таким образом, стрелка амперметра 2 должна указывать ровно на первое большое деление после нуля.

Амперметр 3: Шкала от 0 до 6 мА. Имеет 6 больших делений. Цена одного большого деления: $6 \text{ мА} / 6 = 1 \text{ мА}$. Значение $0.5$ мА составляет половину цены первого большого деления. Следовательно, стрелка амперметра 3 должна находиться посередине между нулевой отметкой и первым большим делением.

Ответ: В цепи а ток течет против часовой стрелки. Полярность клемм указана выше. Сила тока в цепи составляет $0.5$ мА. Стрелка амперметра 2 должна указывать на отметку $0.5$ мА (первое большое деление). Стрелка амперметра 3 должна указывать на середину отрезка между 0 и первым большим делением, что соответствует $0.5$ мА.

б

1. Полярность клемм и направление тока. В схеме б ток течет от положительного полюса источника (верхняя, длинная черта) к отрицательному (нижняя, короткая черта). Следовательно, ток течет по часовой стрелке.

• Источник тока: верхняя клемма «+», нижняя «–».
• Направление тока: по часовой стрелке.
• Амперметр 1: левая клемма «+», правая «–».
• Амперметр 2: левая клемма «+», правая «–».
• Амперметр 3: верхняя клемма «+», нижняя «–».

2. Положение стрелок амперметров.

Дано:

Показание амперметра 1: $I_1 = 0.4$ мА

$I_1 = 0.4 \cdot 10^{-3}$ А

Найти:

Показания амперметров 2 и 3 ($I_2$, $I_3$) и положение их стрелок.

Решение:

Все элементы в цепи б соединены последовательно. Сила тока во всех точках цепи одинакова:

$I = I_1 = I_2 = I_3$

Из показаний амперметра 1 известно, что сила тока в цепи равна $0.4$ мА.

Амперметр 2: Шкала от 0 до 3 мА. Имеет 6 больших делений, цена каждого $0.5$ мА. Каждое большое деление разделено на 5 малых. Цена малого деления: $0.5 \text{ мА} / 5 = 0.1 \text{ мА}$. Чтобы показать $0.4$ мА, стрелка должна указывать на четвертое малое деление после нуля.

Амперметр 3: Шкала от 0 до 300 мкА. Переведем силу тока в цепи в микроамперы (мкА):

$I = 0.4 \text{ мА} = 0.4 \cdot 1000 \text{ мкА} = 400 \text{ мкА}$

Измеряемый ток ($400$ мкА) превышает максимальное значение шкалы амперметра 3 ($300$ мкА). В этом случае говорят, что прибор "зашкаливает". Стрелка отклонится максимально вправо и упрется в ограничитель.

Ответ: В цепи б ток течет по часовой стрелке. Полярность клемм указана выше. Сила тока в цепи составляет $0.4$ мА. Стрелка амперметра 2 должна указывать на четвертое малое деление, соответствующее $0.4$ мА. Амперметр 3 не рассчитан на такой ток, его стрелка будет зашкаливать (отклонится до упора вправо).