Номер 461, страница 72 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электрические явления. Электрическое напряжение - номер 461, страница 72.

Условие.

461. В таблице представлены результаты исследования зависимости силы тока в проводнике от напряжения. Запишите недостающее значение силы тока.

$U, \text{ В}$ 1 2 4

$I, \text{ А}$ 0,2 0,4 ?

Решение.

Дано:

В таблице представлены результаты эксперимента по измерению зависимости силы тока от напряжения в проводнике.

При напряжении $U_1 = 1$ В сила тока $I_1 = 0,2$ А.
При напряжении $U_2 = 2$ В сила тока $I_2 = 0,4$ А.
Дано напряжение $U_3 = 4$ В.

Все величины даны в системе СИ.

Найти:

Недостающее значение силы тока $I_3$ при напряжении $U_3 = 4$ В.

Решение:

Для решения этой задачи воспользуемся законом Ома для участка цепи, который гласит, что сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на его концах и обратно пропорциональна его сопротивлению. Формула закона Ома:

$I = \frac{U}{R}$

Где $\text{I}$ — сила тока, $\text{U}$ — напряжение, $\text{R}$ — сопротивление.

Поскольку измерения проводятся для одного и того же проводника, его сопротивление $\text{R}$ является постоянной величиной. Мы можем рассчитать его, используя любую пару известных значений напряжения и силы тока из таблицы.

Вычислим сопротивление, используя данные из первого столбца:

$R = \frac{U_1}{I_1} = \frac{1 \text{ В}}{0,2 \text{ А}} = 5$ Ом

Для проверки можно использовать данные из второго столбца:

$R = \frac{U_2}{I_2} = \frac{2 \text{ В}}{0,4 \text{ А}} = 5$ Ом

Расчеты подтверждают, что сопротивление проводника постоянно и равно 5 Ом.

Теперь, зная сопротивление $\text{R}$ и напряжение $U_3$, мы можем найти искомую силу тока $I_3$:

$I_3 = \frac{U_3}{R} = \frac{4 \text{ В}}{5 \text{ Ом}} = 0,8$ А

Также можно было заметить прямую пропорциональную зависимость: при увеличении напряжения в 2 раза (с 1 В до 2 В), сила тока также увеличилась в 2 раза (с 0,2 А до 0,4 А). Следовательно, при увеличении напряжения до 4 В (в 2 раза больше, чем 2 В), сила тока также должна увеличиться в 2 раза по сравнению с 0,4 А:

$I_3 = 0,4 \text{ А} \cdot 2 = 0,8$ А

Ответ: недостающее значение силы тока равно 0,8 А.