Номер 3, страница 169 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

3. Четыре лампы сопротивлением $4 \text{ Ом}$, $5 \text{ Ом}$, $10 \text{ Ом}$, и $20 \text{ Ом}$ соединены параллельно. Определите напряжение на каждой лампе и силу тока в каждой из них, если в первой течет ток силой $2.5 \text{ А}$. Какова сила тока в неразветвленной части цепи?

Дано:

$R_1 = 4$ Ом

$R_2 = 5$ Ом

$R_3 = 10$ Ом

$R_4 = 20$ Ом

$I_1 = 2,5$ А

Тип соединения - параллельное.

Все данные представлены в системе СИ, перевод не требуется.

Найти:

$U_1, U_2, U_3, U_4$ - ?

$I_2, I_3, I_4$ - ?

$I_{общ}$ - ?

Решение:

Лампы соединены параллельно. Согласно законам для параллельного соединения, напряжение на всех параллельных ветвях цепи одинаково.

$U_{общ} = U_1 = U_2 = U_3 = U_4$

Зная сопротивление первой лампы $R_1$ и силу тока $I_1$ в ней, мы можем найти напряжение на ней по закону Ома:

$U_1 = I_1 \cdot R_1$

Подставим числовые значения:

$U_1 = 2,5 \text{ А} \cdot 4 \text{ Ом} = 10 \text{ В}$

Так как соединение параллельное, напряжение на каждой из ламп будет таким же:

$U_1 = U_2 = U_3 = U_4 = 10 \text{ В}$

Теперь, зная напряжение на каждой лампе и их сопротивления, мы можем найти силу тока в каждой из них, используя закон Ома ($I = U/R$):

Сила тока во второй лампе:

$I_2 = \frac{U_2}{R_2} = \frac{10 \text{ В}}{5 \text{ Ом}} = 2 \text{ А}$

Сила тока в третьей лампе:

$I_3 = \frac{U_3}{R_3} = \frac{10 \text{ В}}{10 \text{ Ом}} = 1 \text{ А}$

Сила тока в четвертой лампе:

$I_4 = \frac{U_4}{R_4} = \frac{10 \text{ В}}{20 \text{ Ом}} = 0,5 \text{ А}$

Сила тока в неразветвленной части цепи (общая сила тока) равна сумме сил токов во всех параллельных ветвях:

$I_{общ} = I_1 + I_2 + I_3 + I_4$

Подставим значения сил токов:

$I_{общ} = 2,5 \text{ А} + 2 \text{ А} + 1 \text{ А} + 0,5 \text{ А} = 6 \text{ А}$

Ответ: напряжение на каждой лампе составляет 10 В; сила тока в лампах: $I_1 = 2,5$ А, $I_2 = 2$ А, $I_3 = 1$ А, $I_4 = 0,5$ А; сила тока в неразветвленной части цепи равна 6 А.