Номер 519, страница 81 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электрические явления. Закон Ома для участка цепи - номер 519, страница 81.

Условие.

519. К какой точке реостата (D или C) следует передвинуть ползунок, чтобы увеличить показания вольтметра (рис. 83)?

Рис. 83

Решение.

Решение

Вольтметр измеряет напряжение $\text{U}$ на постоянном резисторе. Согласно закону Ома для участка цепи, это напряжение равно произведению силы тока $\text{I}$ в цепи на сопротивление этого резистора $\text{R}$:

$U = I \cdot R$

Так как сопротивление резистора $\text{R}$ является постоянной величиной, для увеличения напряжения $\text{U}$ (показаний вольтметра) необходимо увеличить силу тока $\text{I}$ в цепи.

Сила тока $\text{I}$ во всей цепи, согласно закону Ома, обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи $R_{полн}$. Полное сопротивление цепи складывается из сопротивления реостата $R_{р}$ и сопротивления постоянного резистора $\text{R}$:

$R_{полн} = R_{р} + R$

Следовательно, сила тока в цепи равна:

$I = \frac{U_{ист}}{R_{полн}} = \frac{U_{ист}}{R_{р} + R}$

где $U_{ист}$ — напряжение источника тока (постоянная величина).

Из формулы видно, что для увеличения силы тока $\text{I}$ необходимо уменьшить полное сопротивление цепи $R_{полн}$. Поскольку сопротивление резистора $\text{R}$ не меняется, нужно уменьшить сопротивление реостата $R_{р}$.

Сопротивление реостата определяется длиной его проволоки, включенной в цепь. В данной схеме ток проходит от верхнего вывода реостата (у точки D) до ползунка. При перемещении ползунка к точке C длина проволоки, по которой течет ток, уменьшается, что ведет к уменьшению сопротивления реостата. При перемещении ползунка к точке D, наоборот, длина активной части проволоки и, соответственно, сопротивление реостата увеличиваются.

Таким образом, чтобы увеличить показания вольтметра, нужно увеличить силу тока в цепи, а для этого необходимо уменьшить сопротивление реостата, передвинув его ползунок к точке C.

Ответ: Чтобы увеличить показания вольтметра, ползунок реостата следует передвинуть к точке C.