Номер 1, страница 233 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 7. Электрический ток. Параграф 56. Последовательное соединение проводников. Задание 53 - номер 1, страница 233.

Условие.

1. Верно ли утверждение о том, что полное напряжение в цепи при последовательном соединении проводников равно напряжению на полюсах источника тока? Ответ обоснуйте.

Решение.

1. Решение:

Данное утверждение является верным.

Обоснование:
Рассмотрим замкнутую электрическую цепь, состоящую из источника тока с электродвижущей силой (ЭДС) $\mathcal{E}$ и внутренним сопротивлением $\text{r}$, и внешней цепи, в которой несколько проводников соединены последовательно.

"Полное напряжение в цепи" в данном контексте означает общее падение напряжения на всех элементах внешней цепи. При последовательном соединении проводников их общее сопротивление $R_{общ}$ равно сумме их индивидуальных сопротивлений. Общее падение напряжения на них $U_{общ}$ также является суммой падений напряжений на каждом проводнике: $U_{общ} = U_1 + U_2 + \dots + U_n$.

Согласно закону Ома для участка цепи, это общее напряжение на внешней цепи равно: $U_{общ} = I \cdot R_{общ}$, где $\text{I}$ — сила тока в цепи.

Напряжение на полюсах (клеммах) источника тока $U_{ист}$ — это разность потенциалов между его выводами. Для реального источника тока с внутренним сопротивлением $\text{r}$ оно отличается от ЭДС и равно: $U_{ист} = \mathcal{E} - I \cdot r$.

Закон Ома для полной цепи связывает все эти величины: $I = \frac{\mathcal{E}}{R_{общ} + r}$.

Из этой формулы можно выразить ЭДС: $\mathcal{E} = I \cdot (R_{общ} + r) = I \cdot R_{общ} + I \cdot r$. Подставим это выражение для $\mathcal{E}$ в формулу для напряжения на полюсах источника: $U_{ист} = (I \cdot R_{общ} + I \cdot r) - I \cdot r = I \cdot R_{общ}$.

Сравнивая полученные выражения, мы видим, что напряжение на полюсах источника тока равно общему напряжению на внешней цепи: $U_{ист} = U_{общ}$.

Таким образом, полное напряжение в цепи при последовательном соединении проводников (то есть напряжение на всей внешней цепи) равно напряжению на полюсах источника тока.

Ответ: Утверждение верно. Полное напряжение на внешней цепи, состоящей из последовательно соединенных проводников, по определению равно напряжению на полюсах источника тока, к которым эта цепь подключена. Это следует из закона Ома для полной цепи, согласно которому напряжение на полюсах источника $U_{ист} = \mathcal{E} - I \cdot r$ равно падению напряжения на внешней цепи $U_{внеш} = I \cdot R_{внеш}$.