Номер 513, страница 80 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электрические явления. Закон Ома для участка цепи - номер 513, страница 80.

Условие.

513. График зависимости силы тока в проводнике от приложенного напряжения представлен на рисунке 80.

а) Чему равно сопротивление проводника?

б) Чему равна сила тока в проводнике при напряжении 10 В; 20 В; 40 В?

в) При каком напряжении сила тока равна 0,5 А; 1,5 А; 2,5 А?

Рис. 80

Решение.

Дано:

График зависимости силы тока $\text{I}$ от напряжения $\text{U}$ для проводника (Рис. 80).

Из графика можно определить соответствие между силой тока и напряжением. Например:

При $U = 20$ В, сила тока $I = 1,0$ А.

При $U = 40$ В, сила тока $I = 2,0$ А.

При $U = 60$ В, сила тока $I = 3,0$ А.

Все величины представлены в системе СИ.

Найти:

а) $\text{R}$ - ?

б) $\text{I}$ при $U = 10$ В; $U = 20$ В; $U = 40$ В - ?

в) $\text{U}$ при $I = 0,5$ А; $I = 1,5$ А; $I = 2,5$ А - ?

Решение:

а) Чему равно сопротивление проводника?

Согласно закону Ома для участка цепи, сопротивление $\text{R}$ можно вычислить по формуле:

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

Для расчета возьмем любую точку с графика. Например, при напряжении $U = 40$ В сила тока $I = 2,0$ А.

Подставим значения в формулу:

$R = \frac{40 \text{ В}}{2,0 \text{ А}} = 20 \text{ Ом}$

Так как график является прямой линией, проходящей через начало координат, сопротивление проводника постоянно.

Ответ: Сопротивление проводника равно 20 Ом.

б) Чему равна сила тока в проводнике при напряжении 10 В; 20 В; 40 В?

Значения силы тока можно найти непосредственно по графику или рассчитать по формуле закона Ома $I = \frac{U}{R}$, используя найденное сопротивление $R = 20$ Ом.

• При напряжении $U = 10$ В:

  По графику находим, что этому напряжению соответствует сила тока $I = 0,5$ А.

  Расчет: $I = \frac{10 \text{ В}}{20 \text{ Ом}} = 0,5$ А.

• При напряжении $U = 20$ В:

  По графику находим, что этому напряжению соответствует сила тока $I = 1,0$ А.

  Расчет: $I = \frac{20 \text{ В}}{20 \text{ Ом}} = 1,0$ А.

• При напряжении $U = 40$ В:

  По графику находим, что этому напряжению соответствует сила тока $I = 2,0$ А.

  Расчет: $I = \frac{40 \text{ В}}{20 \text{ Ом}} = 2,0$ А.

Ответ: При напряжении 10 В сила тока равна 0,5 А; при 20 В — 1,0 А; при 40 В — 2,0 А.

в) При каком напряжении сила тока равна 0,5 А; 1,5 А; 2,5 А?

Значения напряжения можно найти непосредственно по графику или рассчитать по формуле закона Ома $U = I \cdot R$, используя найденное сопротивление $R = 20$ Ом.

• При силе тока $I = 0,5$ А:

  По графику находим, что этой силе тока соответствует напряжение $U = 10$ В.

  Расчет: $U = 0,5 \text{ А} \cdot 20 \text{ Ом} = 10$ В.

• При силе тока $I = 1,5$ А:

  По графику находим, что этой силе тока соответствует напряжение $U = 30$ В.

  Расчет: $U = 1,5 \text{ А} \cdot 20 \text{ Ом} = 30$ В.

• При силе тока $I = 2,5$ А:

  По графику находим, что этой силе тока соответствует напряжение $U = 50$ В.

  Расчет: $U = 2,5 \text{ А} \cdot 20 \text{ Ом} = 50$ В.

Ответ: Сила тока 0,5 А достигается при напряжении 10 В; 1,5 А — при 30 В; 2,5 А — при 50 В.