Номер 5, страница 28 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Электрические явления. ТЗ-12. Соединение проводников - номер 5, страница 28.

Условие.

5. Три проводника сопротивлением 10, 20 и 30 Ом соединены последовательно. Какое напряжение на концах этого участка цепи, если сила тока в нём 0,2 А? Каковы показания вольтметров, подключённых к концам каждого проводника?

Рис. 21

Решение.

Дано:

Сопротивление первого проводника: $R_1 = 10$ Ом

Сопротивление второго проводника: $R_2 = 20$ Ом

Сопротивление третьего проводника: $R_3 = 30$ Ом

Сила тока в цепи: $I = 0,2$ А

Тип соединения: последовательное

Найти:

Общее напряжение на участке цепи: $\text{U}$ - ?

Напряжения на проводниках: $U_1, U_2, U_3$ - ?

Решение:

Какое напряжение на концах этого участка цепи

Для нахождения общего напряжения на всем участке цепи необходимо сначала рассчитать общее сопротивление. При последовательном соединении проводников их общее сопротивление $R_{общ}$ равно сумме сопротивлений каждого проводника:

$R_{общ} = R_1 + R_2 + R_3$

Подставим числовые значения:

$R_{общ} = 10 \text{ Ом} + 20 \text{ Ом} + 30 \text{ Ом} = 60 \text{ Ом}$

Теперь, используя закон Ома для участка цепи ($U = I \cdot R$), можно найти общее напряжение $\text{U}$ на концах этого участка:

$U = I \cdot R_{общ}$

$U = 0,2 \text{ А} \cdot 60 \text{ Ом} = 12 \text{ В}$

Ответ: Напряжение на концах этого участка цепи составляет 12 В.

Каковы показания вольтметров, подключённых к концам каждого проводника

Показания вольтметров соответствуют напряжению на каждом из проводников ($U_1, U_2, U_3$). При последовательном соединении сила тока $\text{I}$ во всех проводниках одинакова и равна общей силе тока в цепи:

$I_1 = I_2 = I_3 = I = 0,2 \text{ А}$

Применим закон Ома для каждого проводника в отдельности:

Напряжение на первом проводнике:

$U_1 = I \cdot R_1 = 0,2 \text{ А} \cdot 10 \text{ Ом} = 2 \text{ В}$

Напряжение на втором проводнике:

$U_2 = I \cdot R_2 = 0,2 \text{ А} \cdot 20 \text{ Ом} = 4 \text{ В}$

Напряжение на третьем проводнике:

$U_3 = I \cdot R_3 = 0,2 \text{ А} \cdot 30 \text{ Ом} = 6 \text{ В}$

Для проверки можно убедиться, что сумма напряжений на отдельных проводниках при последовательном соединении равна общему напряжению: $U = U_1 + U_2 + U_3$.

$2 \text{ В} + 4 \text{ В} + 6 \text{ В} = 12 \text{ В}$.

Результат совпадает с общим напряжением, вычисленным ранее, что подтверждает верность расчетов.

Ответ: Показания вольтметров, подключенных к концам первого, второго и третьего проводников, равны 2 В, 4 В и 6 В соответственно.