Номер 4, страница 241 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 7. Электрический ток. Параграф 58. Мощность электрического тока. Задание 55 - номер 4, страница 241.

Условие.

4. Рассчитайте мощность тока в электродвигателе, используя показания приборов, изображённых на рисунке 195. Как изменится мощность при перемещении ползунка реостата вправо?

Рис. 195

Решение.

Рассчитайте мощность тока в электродвигателе, используя показания приборов

Дано:

Показание амперметра: $I = 0,8$ А

Показание вольтметра: $U = 3,5$ В

Найти:

Мощность тока в электродвигателе $\text{P}$

Решение:

Для определения показаний приборов сначала найдем цену деления каждой шкалы.

Цена деления амперметра: между отметками 0 и 0,5 А находится 10 делений. Следовательно, цена деления $C_A = (0,5 - 0) / 10 = 0,05$ А/дел. Стрелка амперметра указывает на 16-е деление, значит сила тока в цепи: $I = 16 \cdot 0,05 \text{ А} = 0,8$ А.

Цена деления вольтметра: между отметками 3 и 4 В находится 2 деления. Следовательно, цена деления $C_V = (4 - 3) / 2 = 0,5$ В/дел. Стрелка вольтметра указывает на первое деление после отметки 3 В, значит напряжение на электродвигателе: $U = 3 \text{ В} + 1 \cdot 0,5 \text{ В} = 3,5$ В.

Мощность тока в электродвигателе вычисляется по формуле:

$P = U \cdot I$

Подставим значения из показаний приборов:

$P = 3,5 \text{ В} \cdot 0,8 \text{ А} = 2,8 \text{ Вт}$

Ответ: мощность тока в электродвигателе составляет 2,8 Вт.

Как изменится мощность при перемещении ползунка реостата вправо?

Решение:

При перемещении ползунка реостата вправо длина активной части его обмотки, через которую проходит ток, увеличивается. Это приводит к увеличению сопротивления реостата $R_р$.

Электродвигатель и реостат соединены последовательно, поэтому общее сопротивление внешней цепи $R_{общ}$ равно сумме сопротивления двигателя $R_д$ и сопротивления реостата $R_р$: $R_{общ} = R_д + R_р$.

Так как сопротивление реостата $R_р$ увеличивается, то и общее сопротивление цепи $R_{общ}$ тоже увеличивается.

Согласно закону Ома для полной цепи, сила тока $\text{I}$ в цепи обратно пропорциональна полному сопротивлению: $I = \frac{\mathcal{E}}{R_{общ} + r}$, где $\mathcal{E}$ – ЭДС источника, а $\text{r}$ – его внутреннее сопротивление. С увеличением $R_{общ}$ сила тока $\text{I}$ в цепи уменьшится.

Мощность тока в электродвигателе определяется формулой $P = U \cdot I$. Так как сила тока $\text{I}$, протекающего через двигатель, уменьшается, и напряжение на нём $\text{U}$ также будет уменьшаться, то и потребляемая им мощность $\text{P}$ уменьшится.

Ответ: при перемещении ползунка реостата вправо мощность тока в электродвигателе уменьшится.