Номер 5, страница 147 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Тренировочный тест № 7 «Соединение проводников. Работа и мощность тока» - номер 5, страница 147.

Условие.

5. Выберите два верных утверждения, которые соответствуют содержанию текста. Укажите их номера.

В электрическую цепь включены три металлических провода: первый и второй параллельно друг другу, а третий последовательно относительно первых двух. Можно утверждать, что при таком подключении проводников в цепи соотношения между силами тока, мощностями в них и напряжениями на их концах будут следующими:

1) $I_1 = I_2$

2) $U_1 = U_2$

3) $P_1 = P_2$

4) $I_3 = I_1 + I_2$

5) $P_3 = P_1 + P_2$

Ответ:

Решение.

Решение

В задаче описана электрическая цепь со смешанным соединением проводников. Проводники 1 и 2 соединены параллельно друг другу. Эта параллельная группа соединена последовательно с проводником 3.

Проанализируем предложенные утверждения на основе законов электрических цепей.

1) $I_1 = I_2$

Данное утверждение, как правило, неверно. При параллельном соединении токи в ветвях равны только в том случае, если сопротивления этих ветвей одинаковы ($R_1 = R_2$), что не является общим условием. Согласно закону Ома для участка цепи, ток обратно пропорционален сопротивлению при одинаковом напряжении: $I = U/R$.

2) $U_1 = U_2$

Данное утверждение верно. Это основное свойство параллельного соединения. Элементы, соединенные параллельно, подключены к одной и той же паре узлов, поэтому разность потенциалов (напряжение) на их концах одинакова.

3) $P_1 = P_2$

Данное утверждение, как правило, неверно. Электрическая мощность на проводнике может быть вычислена по формуле $P = U^2/R$. Поскольку при параллельном соединении напряжение $U_1 = U_2$, равенство мощностей $P_1 = P_2$ будет выполняться только при условии равенства сопротивлений $R_1 = R_2$.

4) $I_3 = I_1 + I_2$

Данное утверждение верно. Третий проводник подключен последовательно к узлу, где ток разветвляется на первый и второй проводники. Согласно первому закону Кирхгофа (закону сохранения электрического заряда для узла), ток, протекающий через третий проводник ($I_3$), равен сумме токов, протекающих через первый и второй проводники ($I_1 + I_2$), так как он представляет собой общий ток для этого участка цепи.

5) $P_3 = P_1 + P_2$

Данное утверждение неверно. Мощность на третьем проводнике $P_3 = I_3^2 R_3$. Сумма мощностей $P_1 + P_2$ представляет собой общую мощность, выделяемую на параллельном участке. Нет физического закона, который бы устанавливал равенство мощности на последовательном элементе и мощности на следующем за ним параллельном участке цепи. Такое равенство могло бы быть лишь случайным совпадением при определенном соотношении сопротивлений.

Таким образом, верными являются утверждения под номерами 2 и 4.

Ответ: 24