В ходе изучения электрической цепи ученик обнаружил, что сила тока в одном из ее участков составляет 2 ампера, при этом
В ходе изучения электрической цепи ученик обнаружил, что сила тока в одном из ее участков составляет 2 ампера, при этом напряжение на его концах равно 4 вольта. На другом участке цепи напряжение составляет 10 вольт, а сила тока равна 2 ампера. После измерения напряжения на обоих участках было обнаружено, что оно составляет 14 вольт. Как эти участки соединены? Требуется составить схему и описать соединение.
Давид 13
Для начала рассмотрим первый участок цепи, где сила тока \( I_1 = 2 \, А \) и напряжение \( U_1 = 4 \, В \). Используем закон Ома: \( U = I \cdot R \), где \( U \) - напряжение на участке цепи, \( I \) - сила тока через участок, \( R \) - сопротивление участка.Для первого участка цепи получаем: \[ R_1 = \frac{U_1}{I_1} = \frac{4}{2} = 2 \, Ом \]
Далее рассмотрим второй участок, где напряжение \( U_2 = 10 \, В \) и сила тока \( I_2 = 2 \, А \). Также через этот участок протекает ток \( I_2 = 2 \, А \). Аналогично расчитываем сопротивление второго участка: \[ R_2 = \frac{U_2}{I_2} = \frac{10}{2} = 5 \, Ом \]
Теперь посмотрим на измерения напряжения на обоих участках в сумме равным 14 вольт. Это означает, что сумма напряжений на участках равна напряжению источника. Таким образом, \( U_1 + U_2 = 14 \). Подставляем известные значения: \( 4 + 10 = 14 \), что верно.
Исходя из полученных данных, участки цепи соединены последовательно. Это означает, что сопротивления участков складываются: \[ R_{\text{общ}} = R_1 + R_2 = 2 + 5 = 7 \, Ом \]
Таким образом, участки цепи соединены последовательно, что можно представить на схеме следующим образом:
\[
\begin{array}{c}
\text{источник} \, \rightarrow \, [ R_1 = 2 \, Ом ] \, \rightarrow \, [ R_2 = 5 \, Ом ] \, \rightarrow \, \text{земля}
\end{array}
\]
На данной схеме источник тока (напряжение) соединен с первым участком цепи, затем проходит через второй участок и возвращается к источнику.