Номер 5, 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 5, страница 154.

Условие.

5. Укажите на стержне реостата положение ползунка, при котором лампочка горит наиболее ярко (см. рис. 131, а).

Решение.

Решение

Яркость горения лампочки определяется мощностью электрического тока, которая на ней выделяется. Мощность $\text{P}$ прямо пропорциональна квадрату силы тока $\text{I}$, протекающего через лампочку: $P = I^2 R_{ламп}$, где $R_{ламп}$ — сопротивление лампочки. Следовательно, чтобы лампочка горела наиболее ярко, сила тока в цепи должна быть максимальной.

Согласно закону Ома для полной цепи, сила тока $\text{I}$ обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи $R_{общ}$: $I = \frac{U}{R_{общ}}$, где $\text{U}$ — напряжение источника тока. В рассматриваемой цепи лампочка и реостат соединены последовательно, поэтому общее сопротивление цепи равно сумме их сопротивлений: $R_{общ} = R_{ламп} + R_{реост}$.

Для того чтобы сила тока $\text{I}$ была максимальной, общее сопротивление $R_{общ}$ должно быть минимальным. Так как сопротивление лампочки $R_{ламп}$ является постоянной величиной, необходимо, чтобы сопротивление реостата $R_{реост}$, включенное в цепь, было минимальным.

Сопротивление реостата пропорционально длине его обмотки, по которой проходит ток. Чтобы минимизировать сопротивление реостата, нужно уменьшить эту длину до минимума. Это достигается перемещением ползунка реостата в крайнее положение, при котором его сопротивление, введенное в цепь, становится равным нулю.

Ответ: Ползунок реостата следует переместить в крайнее положение, при котором его сопротивление, включенное в электрическую цепь, будет минимальным (равным нулю).