Страница 129 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

1. Что такое электрическая цепь?

1. Электрическая цепь — это совокупность устройств и элементов, соединенных между собой и образующих замкнутый путь для протекания электрического тока. Для того чтобы в цепи существовал ток, необходимо наличие источника электродвижущей силы (ЭДС) и замкнутого контура.

Основными составляющими электрической цепи являются:
Источник тока — устройство, преобразующее какой-либо вид энергии (химическую, механическую, световую) в электрическую. Он создает разность потенциалов, необходимую для поддержания тока в цепи. Примеры: батарейка, аккумулятор, генератор.
Потребители (нагрузка) — устройства, которые используют электрическую энергию для выполнения полезной работы, преобразуя ее в другие виды энергии (тепло, свет, звук, движение). Примеры: лампа, резистор, электродвигатель, нагреватель.
Соединительные провода — проводники с низким сопротивлением (обычно из меди или алюминия), которые соединяют все элементы цепи в единое целое, обеспечивая путь для тока.
Коммутационные устройства — приспособления для замыкания и размыкания цепи (например, выключатели, кнопки, рубильники), а также для защиты цепи (предохранители, автоматические выключатели).

Совокупность этих элементов, соединенных в определенной последовательности, и образует электрическую цепь. Протекание тока возможно только в замкнутой цепи, то есть при наличии непрерывного пути от одного полюса источника к другому через все элементы цепи.

Ответ: Электрическая цепь — это совокупность соединенных между собой источника тока, потребителей электрической энергии и соединительных проводов, образующих путь для электрического тока.

2. Из каких частей состоит электрическая цепь?

1. Что такое электрическая цепь?

Электрическая цепь — это совокупность соединенных между собой устройств и объектов, образующих путь для электрического тока. Чтобы в цепи существовал электрический ток, она должна быть замкнутой и содержать источник электрической энергии (источник тока). Основное предназначение электрической цепи — это передача и преобразование электрической энергии в другие виды: тепловую, световую, механическую и т.д.

Ответ: Электрическая цепь представляет собой замкнутый путь, состоящий из соединенных между собой элементов, по которому может протекать электрический ток.

2. Из каких частей состоит электрическая цепь?

Любая, даже самая простая, электрическая цепь состоит из нескольких обязательных частей:

• Источник тока: устройство, создающее и поддерживающее разность потенциалов, необходимую для существования тока в цепи. Источник тока преобразует какой-либо вид энергии (химическую, механическую, световую) в электрическую. Примеры: гальванический элемент (батарейка), аккумулятор, генератор.
• Потребитель (нагрузка): устройство, которое использует электрическую энергию, преобразуя ее в другие виды энергии. Примеры: лампа накаливания (преобразует в свет и тепло), электродвигатель (в механическую энергию), резистор (в тепло).
• Соединительные провода: проводники, которые соединяют все элементы цепи в единое целое, обеспечивая путь для протекания тока. Обычно изготавливаются из металлов с хорошей проводимостью (медь, алюминий).
• Замыкающие и размыкающие устройства (ключи, выключатели): устройства, предназначенные для включения и выключения потребителей, то есть для замыкания и размыкания цепи.

Ответ: Электрическая цепь состоит из источника тока, потребителя (нагрузки), соединительных проводов и замыкающих/размыкающих устройств.

3. Приведите примеры проводников — потребителей.

Проводники-потребители — это устройства, в которых основной рабочий элемент является проводником, специально сконструированным для преобразования электрической энергии в другую форму. Ток, проходя через такой проводник, выполняет полезную работу. Вот несколько примеров:

• Нить накала в лампе накаливания: тонкая вольфрамовая проволока, которая является проводником. Проходящий по ней ток раскаляет ее до высокой температуры, в результате чего она излучает видимый свет и тепло.
• Нагревательный элемент (ТЭН) в электроприборах: спираль или стержень из материала с высоким удельным сопротивлением (например, из сплава нихром), который является проводником. Он используется в электрочайниках, обогревателях, утюгах для преобразования электрической энергии в тепловую.
• Обмотка электродвигателя: катушки из медного провода (проводника). При прохождении тока через обмотки в магнитном поле возникает сила, приводящая ротор двигателя в движение. Таким образом, электрическая энергия преобразуется в механическую.
• Реостат или резистор: устройства, основной частью которых является проводник (проволока, графитовый стержень), обладающий определенным сопротивлением. Они используются для регулирования силы тока в цепи и при этом преобразуют электрическую энергию в тепло.

Ответ: Примерами проводников-потребителей являются нить накала в лампе, нагревательный элемент в электрочайнике или обогревателе, обмотка электродвигателя.

3. Приведите примеры проводников — потребителей электрической энергии.

3. Проводники-потребители электрической энергии — это устройства или элементы электрической цепи, которые проводят электрический ток и при этом преобразуют электрическую энергию в другие виды энергии (тепловую, световую, механическую и т.д.). Практически любой электроприбор является потребителем. Примерами таких проводников-потребителей являются:
- Нить накала в лампе накаливания: она изготовлена из вольфрама (проводник), который при прохождении тока сильно нагревается и начинает светиться, преобразуя электрическую энергию в световую и тепловую.
- Нагревательный элемент (ТЭН) в электрочайнике, утюге или обогревателе: обычно это спираль из сплава с высоким удельным сопротивлением (например, нихрома), которая является проводником и эффективно преобразует электрическую энергию в тепло.
- Обмотки электродвигателя: они состоят из медного провода (проводник). Протекающий по ним ток создает магнитное поле, которое взаимодействует с другими магнитными полями в двигателе, приводя его ротор во вращение. Таким образом, электрическая энергия преобразуется в механическую.
- Резистор в электронной схеме: это проводник, предназначенный для создания определенного сопротивления в цепи. Он потребляет электрическую энергию, рассеивая ее в виде тепла.

Ответ: Примерами проводников-потребителей электрической энергии являются нить накала в лампе, нагревательный элемент в электроприборах, обмотки электродвигателя.

4. Фраза «электрическая цепь замкнута» означает, что создан непрерывный, или сплошной, путь для протекания электрического тока. Электрическая цепь, как правило, состоит из источника тока (например, батарейки), потребителя (например, лампочки), соединительных проводов и, возможно, выключателя. Когда говорят, что цепь замкнута, это подразумевает, что:
- Все элементы цепи соединены друг с другом таким образом, что образуют замкнутый контур.
- Отсутствуют разрывы в цепи. Например, выключатель находится в положении «включено», все провода целы и надежно подключены к клеммам источника и потребителя.
- По этому замкнутому контуру от одного полюса источника тока к другому может течь электрический ток, заставляя потребитель энергии работать (лампа светится, двигатель вращается и т.д.).
Если в цепи есть разрыв (например, выключатель разомкнут), то цепь называют разомкнутой. В этом случае ток по ней течь не может.

Ответ: «Электрическая цепь замкнута» означает, что в цепи создан сплошной, непрерывный путь, по которому может протекать электрический ток от одного полюса источника к другому через все элементы цепи.

4. Что значит «электрическая цепь замкнута»?

4. Что значит «электрическая цепь замкнута»?

Фраза «электрическая цепь замкнута» означает, что создан непрерывный, без разрывов, путь для движения электрических зарядов. Этот путь, или контур, соединяет оба полюса источника тока (например, положительный и отрицательный полюса батарейки) через различные элементы цепи, такие как провода, лампочки, резисторы и выключатели. Когда цепь замкнута, выключатель (ключ) находится в положении «включено», обеспечивая сплошной проводящий путь. Только при наличии такого замкнутого контура по цепи может протекать постоянный электрический ток, так как у заряженных частиц есть возможность двигаться от одного полюса источника к другому, проходя через все компоненты цепи.

Ответ: Замкнутая электрическая цепь — это цепь, в которой существует непрерывный проводящий путь от одного полюса источника тока к другому, что позволяет электрическому току протекать по ней.

5. Почему при размыкании ключа электрический ток прекращается?

При размыкании ключа в электрической цепи создается разрыв. Этот разрыв нарушает непрерывность проводящего пути. Электрический ток представляет собой упорядоченное движение заряженных частиц (например, электронов в металлах). Для поддержания этого движения необходим сплошной путь из проводящего материала. Когда ключ размыкается, в цепи образуется воздушный промежуток. Воздух является диэлектриком, то есть веществом, которое очень плохо проводит электрический ток, его сопротивление чрезвычайно велико. Заряженные частицы не могут преодолеть этот разрыв (за исключением случаев очень высокого напряжения, когда происходит пробой воздуха, например, в виде искры). Поскольку непрерывный путь для движения зарядов исчезает, их упорядоченное движение прекращается, и, следовательно, электрический ток в цепи перестает течь.

Ответ: При размыкании ключа в цепи создается разрыв, заполненный воздухом, который является диэлектриком с очень большим сопротивлением. Этот разрыв прерывает непрерывный путь для движения заряженных частиц, в результате чего электрический ток прекращается.

5. Почему при размыкании ключа электрический ток в цепи прекращается?

5. Электрический ток представляет собой упорядоченное движение заряженных частиц (например, электронов в металлических проводниках). Для существования постоянного электрического тока в цепи необходимо соблюдение ключевого условия: цепь должна быть замкнутой. Это означает, что должен существовать непрерывный путь для движения зарядов от одного полюса источника тока к другому.

Электрическая цепь состоит из источника тока (например, батареи), потребителей (например, лампочки) и соединительных проводов. Ключ является компонентом, который позволяет замыкать или размыкать этот путь.

• Когда ключ замкнут, он обеспечивает непрерывность проводящего пути. Электрическое поле источника тока заставляет свободные заряды двигаться по этому замкнутому контуру, создавая электрический ток.
• Когда ключ размыкают, в цепи создается физический разрыв. Этот разрыв обычно заполнен воздухом, который является диэлектриком, то есть веществом, практически не проводящим электрический ток.

Причина прекращения тока заключается в том, что сопротивление воздушного промежутка, образовавшегося в месте размыкания ключа, чрезвычайно велико (теоретически стремится к бесконечности). Согласно закону Ома, сила тока $I$ в цепи определяется по формуле $I = \frac{U}{R}$, где $U$ — напряжение источника, а $R$ — полное сопротивление цепи. При размыкании ключа сопротивление $R$ резко возрастает до огромных значений, в результате чего сила тока $I$ падает практически до нуля. Непрерывное движение зарядов становится невозможным, так как их путь прерван.

Ответ: При размыкании ключа нарушается целостность электрической цепи, она становится разомкнутой. В месте разрыва возникает воздушный промежуток, обладающий очень большим сопротивлением, который препятствует движению заряженных частиц. Поскольку для течения тока необходим непрерывный замкнутый путь, ток в цепи прекращается.