Номер 4, страница 156 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

4. Как изменяется общее сопротивление участка цепи после увеличения числа проводников, соединённых параллельно?

4. Решение

При параллельном соединении проводников величина, обратная общему сопротивлению участка цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям каждого из проводников. Формула для общего сопротивления $R_{общ}$ при параллельном соединении $n$ проводников с сопротивлениями $R_1, R_2, \dots, R_n$ выглядит так:

$\frac{1}{R_{общ}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \dots + \frac{1}{R_n}$

Когда мы увеличиваем число проводников, соединенных параллельно, мы добавляем в правую часть этого уравнения новые слагаемые (например, $\frac{1}{R_{n+1}}$). Каждое такое слагаемое является положительной величиной. Следовательно, сумма $\frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \dots$ увеличивается.

Поскольку величина $\frac{1}{R_{общ}}$ увеличивается, то само общее сопротивление $R_{общ}$ уменьшается.

Наглядно это можно представить так: каждый новый параллельно подключенный проводник создает дополнительный путь для электрического тока. Увеличение числа путей для тока эквивалентно увеличению общей площади поперечного сечения проводника, что, в свою очередь, приводит к уменьшению общего сопротивления участка цепи. Например, для $n$ одинаковых проводников с сопротивлением $R$ каждый, общее сопротивление будет $R_{общ} = \frac{R}{n}$. С ростом числа проводников $n$ общее сопротивление $R_{общ}$ уменьшается.

Ответ: При увеличении числа проводников, соединённых параллельно, общее сопротивление участка цепи уменьшается.

5. Решение

Лампы в люстре соединены параллельно. Это можно обосновать следующими причинами:

1. Надёжность и независимость работы: При параллельном соединении выход из строя одной лампы (например, перегорание нити накала) не влияет на работу остальных. Цепь для других ламп остаётся замкнутой, и они продолжают светить. Если бы лампы были соединены последовательно, перегорание одной из них привело бы к разрыву всей цепи, и все остальные лампы бы погасли.
2. Номинальное напряжение и яркость: При параллельном соединении на каждую лампу подаётся одинаковое напряжение, равное напряжению в сети (например, 220 В). Это позволяет каждой лампе работать в своём номинальном режиме и светить с полной, расчётной яркостью. При последовательном соединении напряжение сети разделилось бы между всеми лампами, и они светили бы очень тускло, причём их яркость зависела бы от общего количества ламп в люстре.

Таким образом, параллельное соединение является единственным практически целесообразным способом подключения нескольких ламп в бытовых осветительных приборах, таких как люстра.

Ответ: Лампы в люстре соединены параллельно. Это сделано для того, чтобы при перегорании одной лампы остальные продолжали работать, а также для того, чтобы на каждую лампу подавалось полное напряжение сети, и она светила с номинальной яркостью.