Номер 4, страница 101 - гдз по физике 8 класс учебник Исаченкова, Громыко

4. Резисторы сопротивлениями $R_1 = 4,0$ кОм и $R_2 = 6,0$ кОм подключены к источнику напряжения $U = 12$ В. Какими будут показания амперметра, если его включить в цепь, сделав разрыв в одной из точек A, B, C, D (рис. 161)?

Рис. 161

Дано:

Найти:

$I_A, I_B, I_C, I_D$

Решение:

Резисторы $R_1$ и $R_2$ в схеме соединены параллельно. При параллельном соединении напряжение на каждом из резисторов одинаково и равно напряжению источника питания $U$.

Силу тока в каждой из ветвей цепи можно рассчитать по закону Ома для участка цепи: $I = U/R$.

Точка A

Амперметр, включенный в разрыв цепи в точке А, будет измерять общий (суммарный) ток $I_A$, который протекает в неразветвленной части цепи. Общий ток равен сумме токов в параллельных ветвях, согласно первому правилу Кирхгофа: $I_A = I_1 + I_2$.

Сначала рассчитаем ток $I_1$ через резистор $R_1$:

$I_1 = \frac{U}{R_1} = \frac{12 \text{ В}}{4000 \text{ Ом}} = 0,003 \text{ А} = 3,0 \text{ мА}$

Затем рассчитаем ток $I_2$ через резистор $R_2$:

$I_2 = \frac{U}{R_2} = \frac{12 \text{ В}}{6000 \text{ Ом}} = 0,002 \text{ А} = 2,0 \text{ мА}$

Теперь найдем общий ток в точке А:

$I_A = I_1 + I_2 = 3,0 \text{ мА} + 2,0 \text{ мА} = 5,0 \text{ мА}$

Ответ: показания амперметра в точке А составят 5,0 мА.

Точка B

Амперметр, включенный в точке B, находится в ветви с резистором $R_1$. Следовательно, он будет измерять только ток $I_1$, протекающий через этот резистор.

$I_B = I_1 = 3,0 \text{ мА}$

Ответ: показания амперметра в точке B составят 3,0 мА.

Точка C

Амперметр, включенный в точке C, находится в ветви с резистором $R_2$. Он будет измерять ток $I_2$, протекающий через этот резистор.

$I_C = I_2 = 2,0 \text{ мА}$

Ответ: показания амперметра в точке C составят 2,0 мА.

Точка D

Точка D расположена в неразветвленной части цепи после слияния токов из параллельных ветвей. Ток в этой точке $I_D$ равен общему току в цепи, так же как и в точке А.

$I_D = I_1 + I_2 = 5,0 \text{ мА}$

Ответ: показания амперметра в точке D составят 5,0 мА.