Номер 6, страница 116 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 7. Электрический ток. Сила тока. Напряжение. Параграф 31. Электрические цепи - номер 6, страница 116.

Условие.

6. Чем отличается последовательное соединение проводников от параллельного?

Решение.

Последовательное и параллельное соединения проводников — это два основных способа подключения элементов в электрической цепи. Они принципиально отличаются как по схеме подключения, так и по законам, описывающим распределение электрических величин (силы тока, напряжения, сопротивления) в цепи.

Последовательное соединение

При последовательном соединении проводники включаются в цепь друг за другом, без разветвлений. Конец одного проводника соединяется с началом следующего, образуя единый путь для электрического тока.
Основные законы и свойства:
- Сила тока одинакова во всех участках цепи: $I_{общ} = I_1 = I_2 = ... = I_n$.
- Общее напряжение в цепи равно сумме напряжений на каждом из последовательно соединенных проводников: $U_{общ} = U_1 + U_2 + ... + U_n$.
- Общее сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных проводников: $R_{общ} = R_1 + R_2 + ... + R_n$. При этом общее сопротивление всегда больше сопротивления любого отдельного элемента цепи.
- Если один из элементов цепи выходит из строя (например, обрыв провода или перегорание лампочки), то вся цепь размыкается, и ток во всех элементах прекращается.

Параллельное соединение

При параллельном соединении начала всех проводников соединяются в одной общей точке (узле), а их концы — в другой. Это создает несколько параллельных путей (ветвей) для прохождения тока.
Основные законы и свойства:
- Напряжение на всех параллельно соединенных участках цепи одинаково: $U_{общ} = U_1 = U_2 = ... = U_n$.
- Общая сила тока в неразветвленной части цепи равна сумме сил токов в отдельных параллельных ветвях: $I_{общ} = I_1 + I_2 + ... + I_n$.
- Величина, обратная общему сопротивлению цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям каждого из параллельно соединенных проводников: $\frac{1}{R_{общ}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + ... + \frac{1}{R_n}$. При этом общее сопротивление всегда меньше наименьшего из сопротивлений в параллельных ветвях.
- Если один из элементов в одной из ветвей выходит из строя, ток в других параллельных ветвях не прерывается, что обеспечивает их независимую работу.

Ответ:
Ключевые отличия последовательного соединения от параллельного:
1. Схема подключения: в последовательной цепи ток имеет только один путь, в то время как в параллельной он разветвляется на несколько путей.
2. Электрические величины: при последовательном соединении сила тока во всех элементах одинакова, а напряжения складываются. При параллельном соединении, наоборот, напряжение на всех ветвях одинаково, а складываются силы тока в ветвях.
3. Общее сопротивление: при последовательном соединении общее сопротивление всегда увеличивается и равно сумме всех сопротивлений ($R_{общ} = \sum R_i$). При параллельном соединении общее сопротивление всегда уменьшается и рассчитывается через сумму обратных величин ($\frac{1}{R_{общ}} = \sum \frac{1}{R_i}$).
4. Надежность: обрыв в любом месте последовательной цепи приводит к отказу всей цепи. Обрыв в одной из ветвей параллельной цепи не нарушает работу остальных ветвей.