Номер 220, страница 105, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Материалы для повторения при подготовке к экзамену. 6. Электромагнитные явления - номер 220, страница 105.

Условие.

220. Чему равно напряжение на каждом резисторе и сила тока в цепи, схема которой изображена на рисунке 70?

$U = 15 \text{ В}$

$R_1 = 100 \text{ Ом}$ $R_2 = 200 \text{ Ом}$

Рис. 70

Решение.

Дано:

Общее напряжение в цепи: $U = 15 \text{ В}$

Сопротивление первого резистора: $R_1 = 100 \text{ Ом}$

Сопротивление второго резистора: $R_2 = 200 \text{ Ом}$

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Силу тока в цепи: $I - ?$

Напряжение на первом резисторе: $U_1 - ?$

Напряжение на втором резисторе: $U_2 - ?$

Решение:

На схеме показано последовательное соединение двух резисторов. При таком соединении сила тока на всех участках цепи одинакова, а общее сопротивление равно сумме сопротивлений отдельных резисторов.

Сила тока в цепи

1. Сначала вычислим общее сопротивление цепи ($R_{общ}$):

$R_{общ} = R_1 + R_2 = 100 \text{ Ом} + 200 \text{ Ом} = 300 \text{ Ом}$

2. Затем, используя закон Ома для всей цепи, определим силу тока ($\text{I}$):

$I = \frac{U}{R_{общ}} = \frac{15 \text{ В}}{300 \text{ Ом}} = 0.05 \text{ А}$

Ответ: сила тока в цепи равна $0.05$ А.

Напряжение на каждом резисторе

Зная силу тока в цепи, мы можем найти падение напряжения на каждом резисторе, используя закон Ома для участка цепи ($U = I \cdot R$).

1. Напряжение на первом резисторе ($U_1$):

$U_1 = I \cdot R_1 = 0.05 \text{ А} \cdot 100 \text{ Ом} = 5 \text{ В}$

2. Напряжение на втором резисторе ($U_2$):

$U_2 = I \cdot R_2 = 0.05 \text{ А} \cdot 200 \text{ Ом} = 10 \text{ В}$

Для проверки можно сложить напряжения на резисторах. Их сумма должна быть равна общему напряжению источника:

$U_1 + U_2 = 5 \text{ В} + 10 \text{ В} = 15 \text{ В}$, что соответствует заданному значению $\text{U}$.

Ответ: напряжение на первом резисторе равно $\text{5}$ В, а на втором – $10$ В.