Номер 545, страница 85 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электрические явления. Закон Ома для участка цепи - номер 545, страница 85.

Условие.

545. На рисунке 91 приведены графики зависимости силы тока от напряжения для трёх проводников. Какой из этих проводников обладает меньшим сопротивлением; большим сопротивлением? Чему равно сопротивление каждого проводника?

Рис. 91

Решение.

Дано:

График зависимости силы тока $\text{I}$ от напряжения $\text{U}$ для трёх проводников $R_1$, $R_2$, $R_3$.

Из графика можно определить координаты точек для каждого проводника:

Для проводника $R_1$: при $U_1 = 40$ В, сила тока $I_1 = 1,0$ А.

Для проводника $R_2$: при $U_2 = 80$ В, сила тока $I_2 = 1,0$ А.

Для проводника $R_3$: при $U_3 = 120$ В, сила тока $I_3 = 0,4$ А.

Все величины представлены в системе СИ.

Найти:

1. Проводник с наименьшим сопротивлением.

2. Проводник с наибольшим сопротивлением.

3. Сопротивления $R_1, R_2, R_3$.

Решение:

Электрическое сопротивление проводника $\text{R}$ можно вычислить, используя закон Ома для участка цепи:

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

где $\text{U}$ – напряжение на концах проводника, а $\text{I}$ – сила тока, протекающего через него.

Из формулы видно, что при одинаковом напряжении $\text{U}$ сопротивление тем меньше, чем больше сила тока $\text{I}$. На графике зависимости $I(U)$ это означает, что чем круче расположен график (чем больше угол его наклона к оси напряжения $\text{U}$), тем меньше сопротивление проводника.

Какой из этих проводников обладает меньшим сопротивлением

Сравнивая наклоны представленных графиков, можно заметить, что график для проводника $R_1$ самый крутой. Это говорит о том, что при одном и том же напряжении через него проходит наибольший ток. Следовательно, проводник $R_1$ имеет наименьшее сопротивление.

Ответ: Меньшим сопротивлением обладает проводник $R_1$.

Какой из этих проводников обладает большим сопротивлением

График для проводника $R_3$ имеет самый малый угол наклона к оси напряжения $\text{U}$. Это значит, что при одинаковом напряжении через него протекает наименьший ток. Следовательно, проводник $R_3$ имеет наибольшее сопротивление.

Ответ: Большим сопротивлением обладает проводник $R_3$.

Чему равно сопротивление каждого проводника

Рассчитаем числовое значение сопротивления для каждого проводника, выбрав удобные точки на их графиках и применив закон Ома.

1. Для проводника $R_1$ возьмем точку с координатами ($U_1 = 40$ В; $I_1 = 1,0$ А):

$R_1 = \frac{U_1}{I_1} = \frac{40 \text{ В}}{1,0 \text{ А}} = 40 \text{ Ом}$

2. Для проводника $R_2$ возьмем точку с координатами ($U_2 = 80$ В; $I_2 = 1,0$ А):

$R_2 = \frac{U_2}{I_2} = \frac{80 \text{ В}}{1,0 \text{ А}} = 80 \text{ Ом}$

3. Для проводника $R_3$ возьмем точку с координатами ($U_3 = 120$ В; $I_3 = 0,4$ А):

$R_3 = \frac{U_3}{I_3} = \frac{120 \text{ В}}{0,4 \text{ А}} = 300 \text{ Ом}$

Ответ: Сопротивление первого проводника $R_1 = 40$ Ом, второго $R_2 = 80$ Ом, третьего $R_3 = 300$ Ом.