Номер 4, страница 97 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 4. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер. Контрольная работа № 6 (подготовка к экзамену). Вариант 3 - номер 4, страница 97.

Условие.

4. Три резистора сопротивлениями $R_1 = 3 \, \text{Ом}$, $R_2 = 6 \, \text{Ом}$ и $R_3 = 9 \, \text{Ом}$ соединены последовательно. Вольтметр, подключённый параллельно второму резистору, показывает напряжение 12 В. Чему равно напряжение на всём участке цепи?

Решение.

Дано:

$R_1 = 3 \text{ Ом}$

$R_2 = 6 \text{ Ом}$

$R_3 = 9 \text{ Ом}$

$U_2 = 12 \text{ В}$

Все данные представлены в системе СИ, перевод не требуется.

Найти:

$U_{общ} - ?$

Решение:

Три резистора соединены последовательно. При последовательном соединении сила тока во всех элементах цепи одинакова:

$I_{общ} = I_1 = I_2 = I_3$

Вольтметр, подключенный параллельно второму резистору, показывает напряжение на этом резисторе $U_2$. Используя закон Ома для участка цепи со вторым резистором, мы можем найти силу тока в цепи:

$I_{общ} = I_2 = \frac{U_2}{R_2}$

$I_{общ} = \frac{12 \text{ В}}{6 \text{ Ом}} = 2 \text{ А}$

Теперь найдем общее сопротивление цепи. При последовательном соединении общее сопротивление равно сумме сопротивлений отдельных резисторов:

$R_{общ} = R_1 + R_2 + R_3$

$R_{общ} = 3 \text{ Ом} + 6 \text{ Ом} + 9 \text{ Ом} = 18 \text{ Ом}$

Зная общее сопротивление и общую силу тока, мы можем найти напряжение на всем участке цепи, снова применив закон Ома:

$U_{общ} = I_{общ} \cdot R_{общ}$

$U_{общ} = 2 \text{ А} \cdot 18 \text{ Ом} = 36 \text{ В}$

Ответ: напряжение на всём участке цепи равно $36 \text{ В}$.