Номер 16, страница 27 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Электрические явления. ТЗ-11. Сила тока. Напряжение. Сопротивление. Закон Ома для участка цепи - номер 16, страница 27.

Условие.

16. На рисунке 19 приведён график зависимости силы тока от напряжения. Определите силу тока на участке цепи при напряжении 5, 10, 12 В. Чему равно сопротивление этого участка цепи?

Рис. 19

Решение.

Дано:

График зависимости силы тока $\text{I}$ от напряжения $\text{U}$.

$U_1 = 5 \text{ В}$

$U_2 = 10 \text{ В}$

$U_3 = 12 \text{ В}$

Все единицы измерения даны в системе СИ.

Найти:

$I_1$ при $U_1=5 \text{ В}$ — ?

$I_2$ при $U_2=10 \text{ В}$ — ?

$I_3$ при $U_3=12 \text{ В}$ — ?

$\text{R}$ — ?

Решение:

На рисунке представлена вольт-амперная характеристика участка цепи. График является прямой линией, проходящей через начало координат. Это означает, что сила тока прямо пропорциональна напряжению, что соответствует закону Ома для участка цепи: $I = \frac{U}{R}$, где сопротивление $\text{R}$ является постоянной величиной.

Сила тока на участке цепи при напряжении 5 В

По графику находим точку на горизонтальной оси напряжений $U=5 \text{ В}$. Поднимаемся от этой точки вертикально до пересечения с графиком и затем движемся горизонтально до вертикальной оси силы тока $\text{I}$. Получаем значение $I=1 \text{ А}$.

Ответ: 1 А.

Сила тока на участке цепи при напряжении 10 В

Аналогично, для напряжения $U=10 \text{ В}$ находим по графику соответствующую ему силу тока. Она равна $I=2 \text{ А}$.

Ответ: 2 А.

Сила тока на участке цепи при напряжении 12 В

Чтобы найти силу тока при напряжении 12 В, сначала необходимо определить сопротивление участка цепи. Сопротивление $\text{R}$ можно найти по закону Ома, используя любую точку на графике (кроме начала координат). Возьмем, например, точку с координатами $U = 10 \text{ В}$ и $I = 2 \text{ А}$:

$R = \frac{U}{I} = \frac{10 \text{ В}}{2 \text{ А}} = 5 \text{ Ом}$

Теперь, зная сопротивление, мы можем вычислить силу тока при напряжении $U = 12 \text{ В}$:

$I = \frac{U}{R} = \frac{12 \text{ В}}{5 \text{ Ом}} = 2.4 \text{ А}$

Ответ: 2.4 А.

Чему равно сопротивление этого участка цепи?

Сопротивление было вычислено в предыдущем пункте. Для проверки и подтверждения результата повторим расчет, используя другую точку графика, например, $U = 20 \text{ В}$ и $I = 4 \text{ А}$:

$R = \frac{U}{I} = \frac{20 \text{ В}}{4 \text{ А}} = 5 \text{ Ом}$

Ответ: 5 Ом.