Номер 1, страница 154 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 9. Электрический ток в металлах. Закон Ома для участка электрической цепи. Параграф 42. Резисторы. Вопросы - номер 1, страница 154.

Условие.

1. Для чего используют резисторы?

Решение.

1. Для чего используют резисторы?

Резистор — это пассивный элемент электрической цепи, основное свойство которого — оказывать сопротивление электрическому току. Главная задача резистора — контролируемо изменять соотношение между напряжением и силой тока в цепи. Это фундаментальное свойство позволяет использовать резисторы для множества целей в электронике и электротехнике.

Ограничение тока. Это самое базовое и частое применение. Резистор, включенный последовательно с нагрузкой (например, светодиодом), ограничивает ток до безопасного для нее значения. Расчет производится по закону Ома: $I = U/R$. Чем больше сопротивление $\text{R}$, тем меньше ток $\text{I}$ при том же напряжении $\text{U}$.

Деление напряжения. Два или более последовательно соединенных резистора образуют делитель напряжения. Такая схема позволяет получить на выходе напряжение, которое составляет определенную часть от входного напряжения. Это необходимо для питания компонентов, рассчитанных на более низкое напряжение, или для создания опорных напряжений в измерительных схемах. Выходное напряжение $U_{out}$ на резисторе $R_2$ рассчитывается по формуле: $U_{out} = U_{in} \cdot \frac{R_2}{R_1 + R_2}$.

Нагревательные элементы. При прохождении тока через резистор электрическая энергия преобразуется в тепловую в соответствии с законом Джоуля-Ленца (мощность тепловыделения $P = I^2 \cdot R$). Это свойство целенаправленно используется в электронагревательных приборах, таких как обогреватели, тостеры, паяльники, фены и нити накала в лампах.

Создание временных задержек и фильтров. В сочетании с конденсаторами (RC-цепи) или катушками индуктивности (RL-цепи) резисторы используются для создания схем, поведение которых зависит от времени или частоты сигнала. На их основе строятся таймеры, генераторы колебаний и фильтры, которые могут пропускать сигналы одних частот и блокировать другие.

Подтягивающие и стягивающие резисторы. В цифровых схемах они используются для того, чтобы задать на входе микросхемы определённый логический уровень (высокий — «1» или низкий — «0»), когда он не подключен к активному источнику сигнала. Это предотвращает неопределенное, «плавающее» состояние входа и обеспечивает стабильную работу устройства.

Измерение тока. Для измерения силы тока в цепь включают прецизионный (высокоточный) резистор с очень малым сопротивлением, называемый шунтом. Измерив падение напряжения на этом шунте, по закону Ома легко вычисляют протекающий через него ток: $I = U_{шунта}/R_{шунта}$.

Ответ: Резисторы используют для контроля и управления электрическим током и напряжением в схемах. Их основные функции: ограничение силы тока, деление напряжения, создание временных задержек и частотных фильтров, задание логических уровней, а также использование в качестве нагревательных элементов и датчиков тока.