Страница 131 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

1. Что называют силой тока?

Решение

Сила тока — это скалярная физическая величина, которая является количественной характеристикой электрического тока в проводнике. Она показывает, какой электрический заряд проходит через поперечное сечение проводника за единицу времени. Иными словами, сила тока определяет интенсивность упорядоченного движения заряженных частиц (например, электронов в металлах или ионов в электролитах).

Математически сила тока $I$ для постоянного тока определяется как отношение заряда $\Delta q$, прошедшего через поперечное сечение проводника, к промежутку времени $\Delta t$, за который этот заряд прошёл:

$I = \frac{\Delta q}{\Delta t}$

где:

$I$ — сила тока,

$\Delta q$ — электрический заряд,

$\Delta t$ — промежуток времени.

Единицей измерения силы тока в Международной системе единиц (СИ) является Ампер (обозначение: А). 1 Ампер — это сила такого постоянного тока, при котором за время 1 секунда через поперечное сечение проводника проходит заряд, равный 1 Кулону (Кл).

$1 \text{ А} = \frac{1 \text{ Кл}}{1 \text{ с}}$

Для измерения силы тока в электрической цепи используется специальный прибор — амперметр, который включается в цепь последовательно с тем элементом, силу тока в котором необходимо измерить.

Ответ: Силой тока называют физическую величину, равную отношению электрического заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения.

2. По какой формуле можно определить силу тока?

1. Что называют силой тока?

Силой тока называют скалярную физическую величину, которая характеризует скорость упорядоченного движения электрических зарядов. Она численно равна отношению электрического заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, к промежутку времени, в течение которого этот заряд проходил. Сила тока, обозначаемая буквой $I$, показывает, насколько интенсивно движутся заряды в электрической цепи.

Ответ: Сила тока — это физическая величина, равная отношению электрического заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения.

2. По какой формуле можно определить силу тока?

Силу тока $I$ можно определить по формуле, которая является математическим выражением её определения. Она связывает силу тока с электрическим зарядом $q$, который проходит через поперечное сечение проводника за промежуток времени $t$. Формула для постоянного тока имеет вид:

$I = \frac{q}{t}$

где $I$ — сила тока в Амперах (А), $q$ — электрический заряд в Кулонах (Кл), а $t$ — время в секундах (с). Также силу тока можно найти, используя закон Ома для участка цепи: $I = \frac{U}{R}$, где $U$ — напряжение, а $R$ — сопротивление.

Ответ: $I = \frac{q}{t}$.

3. Какое явление используется для установления единицы силы тока?

Для установления единицы силы тока, Ампера (А), используется явление магнитного взаимодействия токов. В основе эталонного определения Ампера (которое было основным до 2019 года и до сих пор используется в образовательных целях) лежит измерение силы, с которой взаимодействуют два параллельных проводника с током. По определению, 1 Ампер — это сила такого постоянного тока, который, протекая по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и пренебрежимо малого сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 метр друг от друга, создаёт между ними силу, равную $2 \cdot 10^{-7}$ Ньютона на каждый метр длины.

Ответ: Явление магнитного взаимодействия (силового взаимодействия) двух параллельных проводников с током.

3. Какое явление используется для установления единицы силы тока? Как называют эту единицу?

3. Для установления единицы силы тока, ампера, используется явление магнитного взаимодействия двух параллельных проводников с током. Суть этого явления в том, что вокруг любого проводника, по которому течет электрический ток, создается магнитное поле. Если расположить два таких проводника рядом, их магнитные поля будут взаимодействовать, в результате чего между проводниками возникнет сила притяжения или отталкивания. Если токи текут в одном направлении, проводники притягиваются, если в противоположных — отталкиваются.

Именно на измерении этой силы и основывалось классическое определение единицы силы тока. Эта единица в Международной системе единиц (СИ) называется ампер (обозначение: А).

Согласно определению, действовавшему до 2019 года, 1 ампер — это сила постоянного тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 м друг от друга, вызывал бы между ними силу взаимодействия, равную $2 \cdot 10^{-7}$ Н на каждый метр длины.

Ответ: Для установления единицы силы тока используется явление магнитного взаимодействия двух параллельных проводников с током. Эта единица называется ампер (А).

4. Кроме основной единицы — ампера (А) — на практике для удобства измерения очень больших или, наоборот, очень малых токов используются кратные и дольные единицы.

Кратные единицы (больше ампера):

килоампер (кА), $1 \text{ кА} = 10^3 \text{ А} = 1000 \text{ А}$;

мегаампер (МА), $1 \text{ МА} = 10^6 \text{ А} = 1\;000\;000 \text{ А}$.

Дольные единицы (меньше ампера):

миллиампер (мА), $1 \text{ мА} = 10^{-3} \text{ А} = 0,001 \text{ А}$;

микроампер (мкА), $1 \text{ мкА} = 10^{-6} \text{ А} = 0,000001 \text{ А}$;

наноампер (нА), $1 \text{ нА} = 10^{-9} \text{ А} = 0,000000001 \text{ А}$.

Ответ: Кратные единицы: килоампер (кА), мегаампер (МА). Дольные единицы: миллиампер (мА), микроампер (мкА), наноампер (нА).

4. Какие дольные и кратные единицы силы тока используются на практике?

3. Какое явление используется для установления единицы силы тока? Как называют эту единицу?

Для установления единицы силы тока используется явление взаимодействия двух параллельных проводников, по которым протекает электрический ток. Это явление представляет собой магнитное взаимодействие токов: проводники либо притягиваются (если токи сонаправлены), либо отталкиваются (если токи направлены в противоположные стороны).

Эталон силы тока в 1 ампер исторически определялся на основе этой силы взаимодействия. Согласно определению (действовавшему до 2019 года), 1 ампер — это сила такого постоянного тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 метр один от другого, вызвал бы между этими проводниками силу, равную $2 \cdot 10^{-7}$ ньютона на каждый метр длины.

Единица силы тока в Международной системе единиц (СИ) называется ампер (в честь французского ученого Андре-Мари Ампера) и обозначается как А.

Ответ: Для установления единицы силы тока используется явление магнитного взаимодействия двух параллельных проводников с током. Эта единица называется ампер (А).

4. Какие дольные и кратные единицы силы тока используются на практике?

На практике, в зависимости от величины силы тока, для удобства используют как кратные (превышающие ампер), так и дольные (составляющие часть ампера) единицы.

Кратные единицы применяются для измерения больших токов, например, в мощных электроустановках, в промышленности:

- килоампер (кА): 1 кА = $10^3$ А = 1 000 А;

- мегаампер (МА): 1 МА = $10^6$ А = 1 000 000 А.

Дольные единицы применяются для измерения малых токов, например, в электронике, бытовых приборах, измерительной технике:

- миллиампер (мА): 1 мА = $10^{-3}$ А = 0,001 А;

- микроампер (мкА): 1 мкА = $10^{-6}$ А = 0,000 001 А;

- наноампер (нА): 1 нА = $10^{-9}$ А;

- пикоампер (пА): 1 пА = $10^{-12}$ А.

Ответ: На практике используются кратные единицы (килоампер, мегаампер) и дольные единицы (миллиампер, микроампер, наноампер и др.).

5. Как опреде- ...

Вопрос на изображении виден не полностью. Наиболее вероятным является вопрос: "Как определить силу тока?".

Силу тока можно определить (найти) двумя основными способами:

1. Измерить с помощью прибора. Для прямого измерения силы тока в цепи предназначен прибор, который называется амперметр. Для проведения измерения амперметр необходимо включить в цепь последовательно с тем участком, силу тока в котором нужно измерить. Это значит, что для подключения амперметра нужно разорвать цепь и вставить прибор в этот разрыв.

2. Рассчитать по формуле. По своему определению, сила тока — это физическая величина, которая показывает, какой электрический заряд проходит через поперечное сечение проводника за единицу времени. Это можно выразить формулой: $$I = \frac{q}{t}$$ где $I$ — сила тока в амперах (А), $q$ — электрический заряд, прошедший через сечение проводника, в кулонах (Кл), а $t$ — промежуток времени в секундах (с). Таким образом, зная заряд и время, можно вычислить силу тока.

Ответ: (В предположении, что вопрос был "Как определить силу тока?") Силу тока можно измерить прибором — амперметром, включив его в цепь последовательно, или рассчитать по формуле $I = q/t$, если известен заряд $q$, прошедший через сечение проводника за время $t$.

5. Как определить электрический заряд, зная силу тока в проводнике и время его прохождения?

5. Для того чтобы определить электрический заряд, зная силу тока в проводнике и время его прохождения, необходимо использовать формулу, связывающую эти три величины.

Дано:

Сила тока в проводнике: $I$

Время прохождения тока: $t$

Найти:

Электрический заряд: $q$

Решение:

Сила тока по определению — это физическая величина, равная отношению электрического заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, к промежутку времени, в течение которого этот заряд проходил. В системе СИ сила тока измеряется в Амперах (А), заряд — в Кулонах (Кл), а время — в секундах (с). Математически это записывается в виде формулы:

Чтобы из этой формулы найти электрический заряд $q$, необходимо выразить его. Для этого нужно умножить обе части равенства на время $t$. В результате получаем искомую формулу:

Это означает, что для нахождения величины электрического заряда, прошедшего по проводнику, необходимо перемножить известные значения силы тока и времени его протекания.

Ответ: электрический заряд $q$ определяется произведением силы тока $I$ на время его прохождения $t$ по формуле $q = I \cdot t$.

6. Для измерения силы электрического тока используется специальный измерительный прибор, который называется амперметр.

Название прибора происходит от единицы измерения силы тока — Ампер (А), которая, в свою очередь, названа в честь французского физика и математика Андре-Мари Ампера.

Существуют различные модификации амперметров, предназначенные для измерения токов разной величины:

• Миллиамперметры — для измерения малых токов (в тысячных долях ампера, мА).
• Микроамперметры — для измерения очень малых токов (в миллионных долях ампера, мкА).
• Килоамперметры — для измерения очень больших токов (в тысячах ампер, кА), используемые в основном в промышленности и энергетике.

Ответ: силу тока измеряют прибором под названием амперметр.

7. Вопрос на изображении представлен не полностью и обрывается ("Как вклю-"). Наиболее вероятным полным вопросом является: "Как включают амперметр в электрическую цепь?". Исходя из этого предположения, приводим развернутый ответ.

Амперметр для измерения силы тока на участке цепи всегда включается в эту цепь последовательно. Это значит, что необходимо создать в цепи разрыв и подключить в него прибор. При таком подключении весь ток, протекающий через данный участок, будет проходить сквозь амперметр, что позволяет измерить его точное значение.

При подключении амперметра критически важно соблюдать полярность:

• Клемма прибора со знаком «+» (положительная) соединяется с проводом, идущим от положительного полюса источника тока.
• Клемма прибора со знаком «–» (отрицательная) соединяется с проводом, идущим к отрицательному полюсу источника тока.

Следует помнить, что внутреннее сопротивление амперметра очень мало. Поэтому его ни в коем случае нельзя подключать параллельно элементу цепи (или напрямую к источнику тока), так как это приведет к короткому замыканию и, скорее всего, к поломке прибора.

Ответ: амперметр включают в разрыв электрической цепи последовательно с тем элементом, силу тока в котором необходимо измерить, строго соблюдая полярность подключения.

6. Каким прибором измеряют силу тока?

6. Для измерения силы тока используется специальный измерительный прибор, который называется амперметр. Сила тока — это физическая величина, которая показывает, какой электрический заряд $q$ проходит через поперечное сечение проводника за промежуток времени $t$. Единицей измерения силы тока в Международной системе единиц (СИ) является Ампер (А), в честь французского физика и математика Андре-Мари Ампера.

Амперметр всегда включается в электрическую цепь последовательно с тем элементом, силу тока в котором необходимо измерить. Это означает, что для подключения амперметра необходимо создать разрыв в цепи и вставить в него прибор. Таким образом, через амперметр проходит весь измеряемый ток.

Чтобы включение амперметра не влияло на измеряемый ток и на общее сопротивление цепи, его собственное внутреннее сопротивление должно быть очень маленьким (в идеальном случае — равным нулю).

Ответ: Силу тока измеряют прибором, который называется амперметр.

7. Как включают в цепь амперметр?

6. Силу тока измеряют прибором, который называется амперметр. Название этого прибора образовано от единицы измерения силы тока — Ампер — и греческого слова metreo, что означает «измеряю». Амперметр всегда показывает силу тока в том участке цепи, в который он включен.

На электрических схемах амперметр принято обозначать кружком с латинской буквой «A» внутри. В зависимости от принципа действия и конструкции, амперметры бывают магнитоэлектрическими, электродинамическими, электромагнитными, цифровыми и другими. Часто для измерения силы тока используют многофункциональный прибор — мультиметр, в котором есть режим измерения тока (режим амперметра).

Ответ: Силу тока измеряют амперметром.

7. Амперметр включают в электрическую цепь последовательно с тем элементом (например, лампочкой или резистором), силу тока в котором требуется измерить. Последовательное соединение означает, что амперметр включается в разрыв цепи. Таким образом, весь электрический заряд, проходящий через данный участок цепи, будет проходить и через амперметр, что позволяет измерить силу тока.

При подключении амперметра очень важно соблюдать полярность:

– Клемму со знаком «+» на амперметре нужно соединять с проводом, который идет от положительного полюса источника тока.

– Клемму со знаком «–» на амперметре нужно соединять с проводом, который идет к отрицательному полюсу источника.

Неправильное подключение (переполюсовка) может вывести из строя аналоговый амперметр.

Также стоит отметить, что идеальный амперметр должен обладать нулевым внутренним сопротивлением, чтобы не вносить изменений в измеряемую цепь. Реальные амперметры имеют очень малое сопротивление, которым в большинстве случаев можно пренебречь.

Ответ: Амперметр включают в цепь последовательно с тем прибором, силу тока в котором измеряют, соблюдая полярность.

УПРАЖНЕНИЕ 28

1. На цоколе лампочки от карманного фонарика написано: «$0,28 \text{ А}$».

1. Надпись «0,28 А» на цоколе лампочки указывает на номинальное значение силы тока. Сила тока — это физическая величина, характеризующая скорость упорядоченного движения электрических зарядов. Она показывает, какой заряд проходит через поперечное сечение проводника (в данном случае, нити накала лампочки) за единицу времени.

Это означает, что данная лампочка рассчитана на работу при силе тока, равной 0,28 Ампера. При таком токе лампочка будет работать в своем номинальном режиме, то есть светить с заявленной яркостью и иметь расчетный срок службы. Если сила тока будет значительно превышать 0,28 А, нить накала перегреется и лампочка быстро перегорит. Если же ток будет существенно меньше, лампочка будет светить тускло или не загорится вовсе.

Сила тока ($I$) связана с зарядом ($q$) и временем ($t$) соотношением: $I = \frac{q}{t}$. Таким образом, значение 0,28 А говорит о том, что при нормальной работе через нить накала лампочки каждую секунду проходит электрический заряд величиной 0,28 Кулона.

Ответ: Это означает, что номинальная сила тока, необходимая для нормальной работы лампочки, составляет 0,28 А.

2. Через спираль электроплитки за 2 мин прошёл электрический заряд 600 Кл. Какова сила тока в спирали?

Дано:

$q = 600 \text{ Кл}$

$t = 2 \text{ мин}$

$t = 2 \times 60 = 120 \text{ с}$

Найти:

$I$

Решение:

Сила тока ($I$) — это физическая величина, которая показывает, какой электрический заряд ($q$) проходит через поперечное сечение проводника за единицу времени ($t$). Для нахождения силы тока используется формула:

$I = \frac{q}{t}$

Для корректного расчета необходимо, чтобы все величины были выражены в единицах Международной системы (СИ). Электрический заряд $q$ уже дан в единицах СИ (Кулонах). Время $t$ дано в минутах, его необходимо перевести в секунды:

$t = 2 \text{ мин} = 120 \text{ с}$

Теперь можно подставить числовые значения в формулу для расчета силы тока:

$I = \frac{600 \text{ Кл}}{120 \text{ с}} = 5 \text{ А}$

Ответ: сила тока в спирали равна 5 А.