39. Послідовне з’єднання провідників

Назад до змісту

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1. Яку особливість має електричне коло, що складається з послідовно з’єднаних провідників?

Коло не має розгалужень, елементи розташовані один за одним. Якщо вийде з ладу один провідник, струм зникне у всьому колі.

2. Чому вимикач завжди з’єднують зі споживачем послідовно?

Тому що при послідовному з’єднанні розрив кола в будь-якій точці припиняє проходження струму через усі елементи. Це дозволяє вимикачу керувати роботою пристрою, повністю знеструмлюючи його.

3. Яким є співвідношення між загальною силою струму в ділянці кола з послідовно з’єднаними провідниками та силою струму в кожному провіднику?

Загальна сила струму і сила струму в кожному провіднику однакові.

Яким є співвідношення між загальною напругою на ділянці та напругою на кожному провіднику?

Загальна напруга дорівнює сумі напруг на кожному окремому провіднику цієї ділянки.

4. Як обчислити загальний опір кола, яке складається з послідовно з’єднаних провідників?

Загальний опір дорівнює сумі опорів усіх провідників.

5. Як зміниться загальний опір ділянки кола, якщо до неї послідовно приєднати ще один провідник?

Опір збільшиться. При послідовному з’єднанні загальний опір є сумою опорів усіх елементів.

ВПРАВА № 39

1. Загальний опір двох ламп і реостата, з’єднаних послідовно, дорівнює 65 Ом. Накресліть електричну схему цієї ділянки кола. Визначте опір реостата, якщо опір кожної лампи дорівнює 15 Ом.

Дано:

R = 65 \text{ Ом}

R_1 = 15 \text{ Ом}

R_2 = 15 \text{ Ом}

Знайти:

R_{\text{реос}} - ?

Розв’язання:

При послідовному з’єднанні загальний опір є сумою опорів:

R = R_1 + R_2 + R_{\text{реос}}

Знайдемо опір реостата:

R_{\text{реос}} = R - (R_1 + R_2)

R_{\text{реос}} = 65 - (15 + 15) = 35 \text{ Ом}

Відповідь: опір реостата 35 Ом.

2. Ділянка кола містить два послідовно з’єднані резистори з опором 2 Ом кожен. Який опір ділянки? Яка напруга на ділянці, якщо сила струму в ній 0,5 А? Яка напруга на кожному резисторі?

Дано:

R_1 = 2 \text{ Ом}

R_2 = 2 \text{ Ом}

I = 0{,}5 \text{ А}

Знайти:

R - ?

U - ?

U_1, U_2 - ?

Розв’язання:

Загальний опір при послідовному з’єднанні:

R = R_1 + R_2 = 2 + 2 = 4 \text{ Ом}

Загальна напруга за законом Ома:

U = I \cdot R = 0{,}5 \cdot 4 = 2 \text{ В}

Струм при послідовному з’єднанні скрізь однаковий:

I = I_1 = I_2 = 0{,}5 \text{ А}

Напруга на кожному резисторі:

U_1 = I_1 \cdot R_1 = 0{,}5 \cdot 2 = 1 \text{ В}

U_2 = I_2 \cdot R_2 = 0{,}5 \cdot 2 = 1 \text{ В}

Відповідь: опір ділянки — 4 Ом, загальна напруга — 2 В, напруга на кожному резисторі — 1 В.

3. Опір одного з двох послідовно з’єднаних резисторів становить 650 Ом. Знайдіть опір іншого резистора, якщо сила струму в ньому 80 мА, а загальна напруга на обох резисторах дорівнює 72 В.

Дано:

R_1 = 650 \text{ Ом}

I_2 = 80 \text{ мА} = 0{,}08 \text{ А}

U = 72 \text{ В}

Знайти:

R_2 - ?

Розв’язання:

При послідовному з’єднанні струм однаковий:

I = I_1 = I_2 = 0{,}08 \text{ А}

За законом Ома загальний опір:

R = \dfrac{U}{I} = \dfrac{72}{0{,}08} = 900 \text{ Ом}

Опір другого резистора:

R_2 = R - R_1 = 900 - 650 = 250 \text{ Ом}

Відповідь: опір іншого резистора 250 Ом.

4. Ділянка кола (рис. 1) містить дві послідовно з’єднані електричні лампи, опір яких становить: R1 = 120 Ом; R2 = 130 Ом. Яким є показ вольтметра, якщо напруга на ділянці дорівнює 100 В?

Дано:

R_1 = 120 \text{ Ом}

R_2 = 130 \text{ Ом}

U = 100 \text{ В}

Знайти:

U_1 - ?

Розв’язання:

Вольтметр підключено до першої лампи, він вимірює $U_1$ .

Загальний опір:

R = R_1 + R_2 = 120 + 130 = 250 \text{ Ом}

Загальна сила струму:

I = \dfrac{U}{R} = \dfrac{100}{250} = 0{,}4 \text{ А}

При послідовному з’єднанні струм однаковий ( $I_1 = I$ ).

Напруга на першій лампі:

U_1 = I_1 \cdot R_1 = 0{,}4 \cdot 120 = 48 \text{ В}

Відповідь: вольтметр покаже 48 В.

5. Ділянка кола (рис. 2) містить три резистори, опір яких становить: R1 = 5 Ом; R2 = 8 Ом; R3 = 15 Ом. Яким є показ амперметра і чому дорівнює напруга між точками А і В, якщо вольтметр показує 1,6 В?

Дано:

R_1 = 5 \text{ Ом}

R_2 = 8 \text{ Ом}

R_3 = 15 \text{ Ом}

U_2 = 1{,}6 \text{ В}

Знайти:

I - ?

U_{AB} - ?

Розв’язання:

Вольтметр показує напругу на $R_2$ . Амперметр вимірює загальний струм.

Струм однаковий для всіх елементів. Знайдемо його через дані другого резистора:

I = I_2 = \dfrac{U_2}{R_2} = \dfrac{1{,}6}{8} = 0{,}2 \text{ А}

Загальний опір ділянки AB:

R_{AB} = R_1 + R_2 + R_3 = 5 + 8 + 15 = 28 \text{ Ом}

Напруга на всій ділянці:

U_{AB} = I \cdot R_{AB} = 0{,}2 \cdot 28 = 5{,}6 \text{ В}

Відповідь: показ амперметра 0,2 А, напруга АВ — 5,6 В.

6. Чи можна лампу для кишенькового ліхтарика, яка розрахована на силу струму 0,3 А, увімкнути в освітлювальну мережу послідовно з лампою, яка розрахована на напругу 220 В і має опір 1100 Ом?

Так, це безпечно. Загальний опір кола буде сумою опорів обох ламп:

R = 1100 + R_{\text{лампи}}

Струм у колі за законом Ома:

I = \dfrac{U}{R}

Навіть якщо не враховувати опір маленької лампи, струм складе:

I = \dfrac{220}{1100} = 0{,}2 \text{ А}

Це значення (0,2 А) менше за допустимі 0,3 А, тому лампа не перегорить.

Відповідь: так, можна.

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ

Виготовте пристрій, призначений для взаємооцінювання (згідно з інструкцією до експериментального завдання).

На картон наклеюю два стовпчики смужок: ліворуч — запитання, праворуч — відповіді (у довільному порядку). Біля кожного напису ставлю металеву кнопку. На звороті з’єдную дротами кнопку запитання з кнопкою правильної відповіді. До схеми під’єдную джерело струму та лампу. Якщо торкнутися дротами правильної пари «запитання — відповідь», коло замкнеться і лампа засвітиться.

Послідовне з’єднання провідників - Бар'яхтар

ВПРАВА № 39

Оцініть матеріал

Коментарі

Залишити відповідь: