Номер 154, страница 280 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Задачи и упражнения - номер 154, страница 280.

Условие.

154. На плавком предохранителе написано, что он рассчитан на силу тока 10 А. Если предохранитель использовать в сети напряжением 220 В, то чему может быть равно общее минимальное сопротивление всех приборов, одновременно включённых в сеть?

Решение.

Дано:

Максимальная сила тока $I_{max} = 10$ А

Напряжение в сети $U = 220$ В

Все величины представлены в системе СИ.

Найти:

Общее минимальное сопротивление $R_{min}$ - ?

Решение:

Плавкий предохранитель рассчитан на максимальную силу тока $I_{max}$. Если ток в цепи превысит это значение, предохранитель расплавится и разомкнет цепь, чтобы предотвратить повреждение приборов или возгорание.

Согласно закону Ома для участка цепи, сила тока $\text{I}$, напряжение $\text{U}$ и сопротивление $\text{R}$ связаны соотношением:

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

Из этой формулы видно, что при постоянном напряжении $\text{U}$ сила тока $\text{I}$ обратно пропорциональна сопротивлению $\text{R}$. Это означает, что максимальная сила тока в цепи будет наблюдаться при минимальном общем сопротивлении всех подключенных приборов.

Таким образом, предельному значению силы тока $I_{max}$, на которое рассчитан предохранитель, соответствует минимально допустимое общее сопротивление $R_{min}$ всех приборов в сети.

$I_{max} = \frac{U}{R_{min}}$

Выразим из этой формулы искомое минимальное сопротивление:

$R_{min} = \frac{U}{I_{max}}$

Подставим известные значения в формулу:

$R_{min} = \frac{220 \text{ В}}{10 \text{ А}} = 22 \text{ Ом}$

Если общее сопротивление приборов станет меньше этого значения, ток в цепи превысит 10 А, и предохранитель сработает.

Ответ: общее минимальное сопротивление всех приборов, одновременно включенных в сеть, может быть равно 22 Ом.