Номер 4, страница 52, часть 2 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 2. Глава 7. Постоянный электрический ток. Параграф 50. Параллельное соединение проводников - номер 4, страница 52.

Условие.

4. В таблице показана схема электрической цепи. Напряжение между клеммами источника $U = 8$ В. Сопротивление лампочки $R_1 = 2$ Ом. Сопротивления соединительных проводов малы. Заполните таблицу, отвечая на вопросы.

Чему равно напряжение на лампочке?
Какой силы ток течёт через лампочку?
Изобразите на рисунке резистор $R_2$, подключённый параллельно лампочке
Чему равно общее сопротивление лампочки и подключённого к ней резистора?
Какова в изображённой вами цепи сила тока, текущего через источник?
Чему равно напряжение на резисторе $R_2$, если $R_2 = R_1$?
Чему при этом равно напряжение на лампочке?
Какой силы ток течёт через лампочку, если $R_2 = R_1$?
Какой силы ток течёт через резистор $R_2$, если $R_2 = R_1$?

Решение.

Дано:

Напряжение источника $U = 8$ В

Сопротивление лампочки $R_1 = 2$ Ом

Сопротивлением соединительных проводов пренебречь.

Найти:

Напряжение на лампочке в исходной цепи $U_1$

Силу тока через лампочку в исходной цепи $I_1$

Общее сопротивление $R_{общ}$ при параллельном подключении резистора $R_2=R_1$

Общую силу тока $I_{общ}$ при параллельном подключении

Напряжение на резисторе $U_2$ при $R_2=R_1$

Напряжение на лампочке $U_{1'}$ при $R_2=R_1$

Силу тока через лампочку $I_{1'}$ при $R_2=R_1$

Силу тока через резистор $I_2$ при $R_2=R_1$

Решение:

Чему равно напряжение на лампочке?

В исходной цепи лампочка подключена непосредственно к клеммам источника тока. Так как сопротивление соединительных проводов пренебрежимо мало, падение напряжения на них равно нулю. Следовательно, напряжение на лампочке равно напряжению источника $\text{U}$. Ответ: 8 В.

Какой силы ток течёт через лампочку?

Силу тока, протекающего через лампочку, найдём по закону Ома для участка цепи: $I_1 = \frac{U}{R_1}$. Подставив числовые значения, получаем: $I_1 = \frac{8 \text{ В}}{2 \text{ Ом}} = 4$ А. Ответ: 4 А.

Изобразите на рисунке резистор $R_2$, подключённый параллельно лампочке

К узлам цепи, к которым подключена лампочка $R_1$, подключается новая параллельная ветвь, содержащая резистор $R_2$. Ответ:

Чему равно общее сопротивление лампочки и подключённого к ней резистора?

Для последующих расчетов будем использовать условие $R_2 = R_1 = 2$ Ом. При параллельном соединении общее сопротивление $R_{общ}$ находится по формуле: $\frac{1}{R_{общ}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}$. Подставляем значения: $\frac{1}{R_{общ}} = \frac{1}{2 \text{ Ом}} + \frac{1}{2 \text{ Ом}} = 1 \text{ Ом}^{-1}$. Отсюда $R_{общ} = 1$ Ом. Ответ: 1 Ом.

Какова в изображённой вами цепи сила тока, текущего через источник?

Общая сила тока в цепи (сила тока, текущего через источник) находится по закону Ома для полной цепи: $I_{общ} = \frac{U}{R_{общ}}$. Подставляем значения: $I_{общ} = \frac{8 \text{ В}}{1 \text{ Ом}} = 8$ А. Ответ: 8 А.

Чему равно напряжение на резисторе $R_2$, если $R_2 = R_1$?

При параллельном соединении напряжение на всех элементах участка цепи одинаково. Так как участок, состоящий из лампочки и резистора, подключен к источнику, напряжение на резисторе $R_2$ равно напряжению источника. $U_2 = U = 8$ В. Ответ: 8 В.

Чему при этом равно напряжение на лампочке?

Аналогично предыдущему пункту, так как лампочка подключена параллельно источнику, напряжение на ней равно напряжению источника. $U_{1'} = U = 8$ В. Ответ: 8 В.

Какой силы ток течёт через лампочку, если $R_2 = R_1$?

Силу тока через лампочку найдём по закону Ома для этого участка цепи: $I_{1'} = \frac{U_{1'}}{R_1}$. Подставляем значения: $I_{1'} = \frac{8 \text{ В}}{2 \text{ Ом}} = 4$ А. Ответ: 4 А.

Какой силы ток течёт через резистор $R_2$, если $R_2 = R_1$?

Силу тока через резистор $R_2$ найдём по закону Ома: $I_2 = \frac{U_2}{R_2}$. По условию $R_2 = R_1 = 2$ Ом, а напряжение $U_2 = 8$ В. Подставляем значения: $I_2 = \frac{8 \text{ В}}{2 \text{ Ом}} = 4$ А. Ответ: 4 А.