Номер 404, страница 74 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Дано:

$R_1 = 12$ Ом

$R_2 = 48$ Ом

Показания амперметра: $I = 0,4$ А

Показания вольтметра: $U_{общ} = 40$ В

Все величины представлены в системе СИ.

Найти:

$U_1$ — ?

$U_2$ — ?

$U_л$ — ?

$R_л$ — ?

Решение:

Сначала определим показания измерительных приборов, изображенных на схеме.

Амперметр включен в цепь последовательно и измеряет общую силу тока. Цена деления амперметра равна $(0,5 \text{ А} - 0 \text{ А}) / 10 = 0,05$ А. Стрелка прибора указывает на 8-е деление, следовательно, сила тока в цепи составляет $I = 8 \cdot 0,05 \text{ А} = 0,4$ А.

Вольтметр подключен параллельно всему участку цепи и измеряет общее напряжение. Стрелка вольтметра указывает на отметку 40 В, следовательно, общее напряжение $U_{общ} = 40$ В.

Резисторы $R_1$, $R_2$ и лампочка соединены последовательно. При последовательном соединении сила тока на всех участках цепи одинакова, а общее напряжение равно сумме напряжений на каждом элементе цепи.

$I = I_1 = I_2 = I_л = 0,4$ А

$U_{общ} = U_1 + U_2 + U_л$

Напряжение на каждом резисторе и лампочке

Используя закон Ома для участка цепи ($U = I \cdot R$), рассчитаем напряжение на каждом из резисторов.

Напряжение на первом резисторе:
$U_1 = I \cdot R_1 = 0,4 \text{ А} \cdot 12 \text{ Ом} = 4,8 \text{ В}$

Напряжение на втором резисторе:
$U_2 = I \cdot R_2 = 0,4 \text{ А} \cdot 48 \text{ Ом} = 19,2 \text{ В}$

Теперь найдем напряжение на лампочке, вычитая из общего напряжения напряжения на резисторах:
$U_л = U_{общ} - U_1 - U_2 = 40 \text{ В} - 4,8 \text{ В} - 19,2 \text{ В} = 16 \text{ В}$

Ответ: Напряжение на первом резисторе 4,8 В, на втором резисторе 19,2 В, на лампочке 16 В.

Сопротивление лампочки

Зная напряжение на лампочке ($U_л$) и силу тока, протекающего через нее ($I_л = I$), можем найти ее сопротивление по закону Ома:

$R_л = \frac{U_л}{I_л} = \frac{16 \text{ В}}{0,4 \text{ А}} = 40 \text{ Ом}$

Ответ: Сопротивление лампочки 40 Ом.