Задания для развития, страница 118 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

• Используя делитель напряжения, можно ли лампочку, рассчитанную на напряжение 12 В, включать в цепь напряжением 120 В (рис. 25.5, верхний правый край).

Рис. 25.5

Дано:

Номинальное напряжение лампочки $U_{ном} = 12$ В

Напряжение источника (входное напряжение) $U_{вход} = 120$ В

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Определить, можно ли подключить лампочку к источнику, используя делитель напряжения.

Решение:

На рисунке изображена схема включения реостата в качестве делителя напряжения (потенциометра). К клеммам 1 и 5 реостата подведено входное напряжение $U_{вход} = 120$ В. Нагрузка, в данном случае лампочка, подключается к клемме 1 и подвижному контакту (движку) 2. Напряжение на лампочке является выходным напряжением делителя $U_{вых}$.

Принцип работы делителя напряжения заключается в том, что он позволяет получать на выходе напряжение, составляющее некоторую долю от входного. Величина этой доли зависит от положения движка реостата.

Когда движок находится в крайнем положении, соответствующем клемме 1, сопротивление участка цепи, к которому подключена лампочка, равно нулю. Соответственно, выходное напряжение на лампочке также равно нулю: $U_{вых} = 0$ В.

Когда движок перемещается к противоположному концу (клемме 5), сопротивление участка цепи с лампочкой увеличивается, и выходное напряжение $U_{вых}$ плавно возрастает. В крайнем положении у клеммы 5 выходное напряжение будет равно входному: $U_{вых} = U_{вход} = 120$ В (при условии, что лампочка подключена между клеммами 1 и 5).

Таким образом, перемещая движок реостата, можно плавно изменять выходное напряжение в диапазоне от 0 В до 120 В. Поскольку требуемое для лампочки напряжение $U_{ном} = 12$ В находится внутри этого диапазона ($0 \text{ В} < 12 \text{ В} < 120 \text{ В}$), всегда можно найти такое положение движка, при котором напряжение на лампочке будет равно ее номинальному значению.

Следовательно, использование делителя напряжения позволяет безопасно включить лампочку на 12 В в цепь с напряжением 120 В.

Ответ:

Да, можно. Делитель напряжения позволяет понизить напряжение источника до требуемого значения для лампочки. Путем перемещения движка реостата можно установить на выходе напряжение 12 В, необходимое для нормальной работы лампочки.