Номер 4, страница 166 - гдз по физике 8 класс учебник Кабардин

4. При напряжении 10 В на резисторе электрическим сопротивлением 5 Ом сила тока в цепи 2 А. Чему равна мощность электрического тока на резисторе?

4. Дано:

Напряжение на резисторе, $U = 10 \text{ В}$

Сопротивление резистора, $R = 5 \text{ Ом}$

Сила тока в цепи, $I = 2 \text{ А}$

Все величины представлены в Международной системе единиц (СИ), поэтому перевод не требуется.

Найти:

Мощность электрического тока на резисторе, $\text{P}$

Решение:

Мощность электрического тока ($\text{P}$) на участке цепи, в данном случае на резисторе, можно определить по формуле, связывающей мощность, напряжение ($\text{U}$) и силу тока ($\text{I}$):

$P = U \cdot I$

В условии задачи даны все необходимые значения: напряжение на резисторе $U = 10 \text{ В}$ и сила тока в цепи $I = 2 \text{ А}$. Поскольку резистор является элементом цепи, сила тока, проходящего через него, равна силе тока во всей цепи.

Подставим числовые значения в формулу:

$P = 10 \text{ В} \cdot 2 \text{ А} = 20 \text{ Вт}$

В задаче также указано сопротивление резистора $R = 5 \text{ Ом}$. Эта информация является избыточной для основного расчета, но мы можем использовать её для проверки. Согласно закону Ома для участка цепи, должно выполняться равенство $U = I \cdot R$. Проверим соответствие данных: $10 \text{ В} = 2 \text{ А} \cdot 5 \text{ Ом}$, что является верным равенством ($10 = 10$).

Также мощность можно было рассчитать, используя две другие эквивалентные формулы, которые также подтвердят результат:

1. Через силу тока и сопротивление:

$P = I^2 \cdot R = (2 \text{ А})^2 \cdot 5 \text{ Ом} = 4 \text{ А}^2 \cdot 5 \text{ Ом} = 20 \text{ Вт}$

2. Через напряжение и сопротивление:

$P = \frac{U^2}{R} = \frac{(10 \text{ В})^2}{5 \text{ Ом}} = \frac{100 \text{ В}^2}{5 \text{ Ом}} = 20 \text{ Вт}$

Все способы расчета приводят к одному и тому же результату.

Ответ: мощность электрического тока на резисторе равна 20 Вт.