Номер 559, страница 88 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электрические явления. Последовательное соединение проводников - номер 559, страница 88.

Условие.

559. Как изменяться показания амперметра и вольтметра (рис. 100) при перемещении ползунка реостата вниз; вверх?

Рис. 100

Решение.

Решение

На представленной электрической схеме (рис. 100) резистор с постоянным сопротивлением $\text{R}$ и реостат с переменным сопротивлением $R_{рео}$ соединены последовательно. Амперметр (А) включен в цепь последовательно и измеряет общую силу тока $\text{I}$. Вольтметр (V) подключен параллельно к резистору и измеряет падение напряжения на нем $U_R$.

Согласно закону Ома для полной цепи, сила тока $\text{I}$ определяется по формуле:

$I = \frac{U}{R_{общ}} = \frac{U}{R + R_{рео}}$

где $\text{U}$ – напряжение источника (которое мы считаем постоянным), а $R_{общ}$ – общее сопротивление цепи.

Показания вольтметра $U_R$ определяются законом Ома для участка цепи (для резистора):

$U_R = I \cdot R$

Рассмотрим, как будут меняться показания приборов при изменении положения ползунка реостата.

при перемещении ползунка реостата вниз;

1. При перемещении ползунка реостата вниз, длина активной (используемой) части его обмотки, через которую проходит ток, увеличивается. 2. Сопротивление реостата $R_{рео}$ прямо пропорционально длине проводника, поэтому оно также увеличивается. 3. Общее сопротивление цепи $R_{общ} = R + R_{рео}$ увеличивается. 4. Согласно закону Ома ($I = \frac{U}{R_{общ}}$), при постоянном напряжении источника $\text{U}$ и увеличении общего сопротивления $R_{общ}$ сила тока $\text{I}$ в цепи уменьшится. Следовательно, показания амперметра уменьшатся. 5. Напряжение на резисторе $U_R = I \cdot R$. Так как сила тока $\text{I}$ уменьшается, а сопротивление резистора $\text{R}$ постоянно, то напряжение $U_R$ также уменьшится. Следовательно, показания вольтметра уменьшатся.

Ответ: При перемещении ползунка реостата вниз показания амперметра и вольтметра уменьшатся.

вверх?

1. При перемещении ползунка реостата вверх, длина активной части его обмотки, через которую проходит ток, уменьшается. 2. Сопротивление реостата $R_{рео}$ уменьшается. 3. Общее сопротивление цепи $R_{общ} = R + R_{рео}$ уменьшается. 4. Согласно закону Ома ($I = \frac{U}{R_{общ}}$), при постоянном напряжении источника $\text{U}$ и уменьшении общего сопротивления $R_{общ}$ сила тока $\text{I}$ в цепи увеличится. Следовательно, показания амперметра увеличатся. 5. Напряжение на резисторе $U_R = I \cdot R$. Так как сила тока $\text{I}$ увеличивается, а сопротивление резистора $\text{R}$ постоянно, то напряжение $U_R$ также увеличится. Следовательно, показания вольтметра увеличатся.

Ответ: При перемещении ползунка реостата вверх показания амперметра и вольтметра увеличатся.