Вариант 2, страница 84 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Самостоятельные работы. СР-9. Соединение проводников - страница 84.

Условие.

Вариант 2

1. Вольтметр V, подключённый к точкам A и C цепи (рис. 95), показывает напряжение 5,25 В. Каково будет показание вольтметра, если его подключить к точкам A и B?

2. В сеть напряжением 220 В включены параллельно электрические лампа и плитка, сопротивления которых соответственно равны 240 и 60 Ом. Найдите силу тока в каждом потребителе тока и в подводящих проводах.

Рис. 95

Рис. 96

Решение.

1. Дано:

$U_{AC} = 5,25$ В
$R_1 = 10$ Ом
$R_2 = 0,5$ Ом

Найти:

$U_{AB}$ - ?

Решение:

На схеме (рис. 95) резисторы $R_1$ и $R_2$ соединены последовательно. При последовательном соединении общее сопротивление участка цепи равно сумме сопротивлений его частей.

$R_{AC} = R_1 + R_2 = 10 \text{ Ом} + 0,5 \text{ Ом} = 10,5$ Ом.

Вольтметр, подключенный к точкам A и C, показывает напряжение на всем этом участке $U_{AC} = 5,25$ В. Используя закон Ома для участка цепи, найдем силу тока $\text{I}$, протекающего через резисторы. Так как соединение последовательное, сила тока на всем участке одинакова:

$I = \frac{U_{AC}}{R_{AC}} = \frac{5,25 \text{ В}}{10,5 \text{ Ом}} = 0,5$ А.

Чтобы найти показание вольтметра при подключении к точкам A и B, необходимо вычислить напряжение на резисторе $R_1$. Согласно закону Ома:

$U_{AB} = I \cdot R_1 = 0,5 \text{ А} \cdot 10 \text{ Ом} = 5$ В.

Ответ: показание вольтметра, если его подключить к точкам A и B, будет 5 В.

2. Дано:

$U = 220$ В
$R_л = 240$ Ом (сопротивление лампы)
$R_п = 60$ Ом (сопротивление плитки)

Найти:

$I_л$ - ?
$I_п$ - ?
$I_{общ}$ - ?

Решение:

Электрическая лампа и плитка включены в сеть параллельно. При параллельном соединении напряжение на каждом из потребителей равно напряжению в сети:

$U_л = U_п = U = 220$ В.

Для нахождения силы тока в каждом потребителе воспользуемся законом Ома ($I = U/R$).

Сила тока в электрической лампе:

$I_л = \frac{U}{R_л} = \frac{220 \text{ В}}{240 \text{ Ом}} = \frac{11}{12} \text{ А} \approx 0,92$ А.

Сила тока в плитке:

$I_п = \frac{U}{R_п} = \frac{220 \text{ В}}{60 \text{ Ом}} = \frac{11}{3} \text{ А} \approx 3,67$ А.

Сила тока в подводящих проводах (общая сила тока) равна сумме сил токов в параллельных ветвях:

$I_{общ} = I_л + I_п \approx 0,92 \text{ А} + 3,67 \text{ А} = 4,59$ А.

Для более точного расчета:

$I_{общ} = \frac{11}{12} \text{ А} + \frac{11}{3} \text{ А} = \frac{11 + 44}{12} \text{ А} = \frac{55}{12} \text{ А} \approx 4,58$ А.

Ответ: сила тока в лампе примерно 0,92 А, в плитке – примерно 3,67 А, в подводящих проводах – примерно 4,58 А.