Номер 579, страница 90 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электрические явления. Последовательное соединение проводников - номер 579, страница 90.

Условие.

579. Вольтметр показывает $10 \text{ В}$ (рис. 108). Определите силу тока в цепи и сопротивление реостата, если напряжение на зажимах лампы $4 \text{ В}$, а её сопротивление $8 \text{ Ом}$.

Рис. 108

Решение.

Дано:

Общее напряжение (показание вольтметра), $U_{общ} = 10$ В

Напряжение на лампе, $U_{л} = 4$ В

Сопротивление лампы, $R_{л} = 8$ Ом

Найти:

Силу тока в цепи, $\text{I}$ - ?

Сопротивление реостата, $R_{р}$ - ?

Решение:

Из схемы на рисунке 108 видно, что лампа и реостат соединены последовательно. Вольтметр подключен параллельно этому участку и измеряет на нем общее напряжение $U_{общ}$. Амперметр включен в цепь последовательно и измеряет общую силу тока $\text{I}$.

Сила тока в цепи

При последовательном соединении сила тока одинакова на всех участках цепи: $I = I_{л} = I_{р}$. Мы можем найти силу тока, используя закон Ома для участка цепи с лампой, так как для него известны напряжение ($U_{л}$) и сопротивление ($R_{л}$).

Формула закона Ома: $I = \frac{U}{R}$.

Применительно к лампе:

$I = \frac{U_{л}}{R_{л}}$

Подставляем числовые значения:

$I = \frac{4 \text{ В}}{8 \text{ Ом}} = 0.5 \text{ А}$

Ответ: сила тока в цепи составляет 0.5 А.

Сопротивление реостата

При последовательном соединении общее напряжение на участке равно сумме напряжений на его элементах:

$U_{общ} = U_{л} + U_{р}$

Выразим и найдем напряжение на реостате $U_{р}$:

$U_{р} = U_{общ} - U_{л} = 10 \text{ В} - 4 \text{ В} = 6 \text{ В}$

Теперь, зная напряжение на реостате ($U_{р}$) и силу тока в цепи ($\text{I}$), можем найти сопротивление реостата, используя закон Ома:

$R_{р} = \frac{U_{р}}{I}$

Подставляем числовые значения:

$R_{р} = \frac{6 \text{ В}}{0.5 \text{ А}} = 12 \text{ Ом}$

Ответ: сопротивление реостата равно 12 Ом.