Номер 578, страница 90 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электрические явления. Последовательное соединение проводников - номер 578, страница 90.

Условие.

578. Три проводника сопротивлениями $10\ \Omega$, $20\ \Omega$ и $30\ \Omega$ соединены последовательно. Чему равно напряжение на концах этой цепи, если сила тока в ней $0.2\ A$? Каковы показания вольтметров, подключённых к концам каждого проводника?

Решение.

Дано:

$R_1 = 10$ Ом

$R_2 = 20$ Ом

$R_3 = 30$ Ом

$I = 0.2$ А

Соединение проводников – последовательное.

(Все данные представлены в системе СИ)

Найти:

$\text{U}$ - общее напряжение на концах цепи

$U_1, U_2, U_3$ - показания вольтметров на каждом проводнике

Решение:

1. При последовательном соединении проводников их общее сопротивление $\text{R}$ равно сумме сопротивлений каждого проводника:

$R = R_1 + R_2 + R_3$

Подставим числовые значения:

$R = 10 \text{ Ом} + 20 \text{ Ом} + 30 \text{ Ом} = 60 \text{ Ом}$

2. Общее напряжение на концах всей цепи $\text{U}$ можно найти, используя закон Ома для всей цепи:

$U = I \cdot R$

Подставим значения силы тока $\text{I}$ и общего сопротивления $\text{R}$:

$U = 0.2 \text{ А} \cdot 60 \text{ Ом} = 12 \text{ В}$

3. При последовательном соединении сила тока на всех участках цепи одинакова:

$I = I_1 = I_2 = I_3 = 0.2 \text{ А}$

Показания вольтметров, подключенных к концам каждого проводника, будут равны напряжению на соответствующем участке цепи. Рассчитаем напряжение на каждом проводнике по закону Ома:

Напряжение на первом проводнике:

$U_1 = I \cdot R_1 = 0.2 \text{ А} \cdot 10 \text{ Ом} = 2 \text{ В}$

Напряжение на втором проводнике:

$U_2 = I \cdot R_2 = 0.2 \text{ А} \cdot 20 \text{ Ом} = 4 \text{ В}$

Напряжение на третьем проводнике:

$U_3 = I \cdot R_3 = 0.2 \text{ А} \cdot 30 \text{ Ом} = 6 \text{ В}$

Ответ:

Напряжение на концах цепи равно 12 В. Показания вольтметров, подключенных к концам каждого проводника: на первом – 2 В, на втором – 4 В, на третьем – 6 В.