Номер 3, страница 140 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

3. Сила тока, текущего по проводнику сопротивлением $6 \text{ Ом}$, равна $2 \text{ А}$. Каково напряжение на концах проводника? Как изменится сила тока в данном проводнике, если напряжение на его концах увеличится в 4 раза?

Дано:

Сопротивление проводника: $R = 6 \text{ Ом}$

Начальная сила тока: $I_1 = 2 \text{ А}$

Отношение нового напряжения к начальному: $\frac{U_2}{U_1} = 4$

Все величины представлены в системе СИ.

Найти:

Начальное напряжение $U_1 - ?$

Изменение силы тока $\frac{I_2}{I_1} - ?$

Решение:

Каково напряжение на концах проводника?

Для решения задачи воспользуемся законом Ома для участка цепи, который связывает силу тока $I$, напряжение $U$ и сопротивление $R$ следующей формулой:

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

Чтобы найти напряжение $U_1$ на концах проводника, выразим его из этой формулы:

$U_1 = I_1 \cdot R$

Теперь подставим известные значения из условия задачи:

$U_1 = 2 \text{ А} \cdot 6 \text{ Ом} = 12 \text{ В}$

Ответ: Напряжение на концах проводника равно 12 В.

Как изменится сила тока в данном проводнике, если напряжение на его концах увеличится в 4 раза?

Согласно закону Ома, сила тока прямо пропорциональна напряжению при постоянном сопротивлении. Это означает, что если напряжение увеличится в несколько раз, сила тока увеличится во столько же раз.

Запишем это математически. Начальная сила тока: $I_1 = \frac{U_1}{R}$.

Новое напряжение $U_2$ по условию в 4 раза больше начального:

$U_2 = 4 \cdot U_1$

Новая сила тока $I_2$ будет равна:

$I_2 = \frac{U_2}{R} = \frac{4 \cdot U_1}{R} = 4 \cdot \left(\frac{U_1}{R}\right)$

Поскольку $\frac{U_1}{R} = I_1$, получаем, что:

$I_2 = 4 \cdot I_1$

Сила тока увеличится в 4 раза. Найдем ее новое значение:

$I_2 = 4 \cdot 2 \text{ А} = 8 \text{ А}$

Ответ: Сила тока в проводнике увеличится в 4 раза и станет равной 8 А.