Определение отношения максимального сопротивления реостата к сопротивлению лампочки
При выполнении лабораторной работы по физике Яша подключил электрическую цепь, показанную на иллюстрации. В ходе
При выполнении лабораторной работы по физике Яша подключил электрическую цепь, показанную на иллюстрации. В ходе эксперимента Яша заметил, что при передвижении ползунка амперметра в крайнее правое положение, значение амперметра уменьшается до 5А, а при передвижении ползунка реостата в крайнее левое положение - до 2А. Предполагая, что сопротивление лампочки в эксперименте не меняется, определите отношение максимального сопротивления реостата к сопротивлению лампочки. Приложите подробное объяснение вашего решения.
29.11.2023 20:38
Написать свой ответ:
Описание: Для решения этой задачи нам потребуется использовать закон Ома, который гласит, что напряжение U на элементе цепи (в нашем случае лампочке) прямо пропорционально силе тока I, протекающей через этот элемент, и обратно пропорционально его сопротивлению R: U = I * R.
Первым шагом в решении задачи будет определение сопротивления лампочки. Зная, что при передвижении ползунка амперметра в крайнее правое положение значение амперметра составляет 5А, и по закону Ома, сопротивление лампочки R1 = U1 / I1 = U / 5.
Затем определим сопротивление реостата при передвижении ползунка в крайнее левое положение, где значение амперметра равно 2А: R2 = U2 / I2 = U / 2.
Отношение максимального сопротивления реостата к сопротивлению лампочки будет равно: R2 / R1 = (U / 2) / (U / 5) = 5 / 2.
Таким образом, отношение максимального сопротивления реостата к сопротивлению лампочки составляет 5/2.
Совет: Для лучшего понимания задачи рекомендуется повторить материал о законе Ома и его применении к электрическим цепям. Также стоит обратить внимание на то, что сопротивление реостата может изменяться в зависимости от его положения.
Дополнительное задание: При передвижении ползунка амперметра в положение, где значение амперметра составляет 3А, определите соответствующее значение сопротивления лампочки.
Объяснение: Для определения отношения максимального сопротивления реостата к сопротивлению лампочки в данной задаче необходимо воспользоваться законом Ома. Закон Ома гласит, что сила тока в цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению цепи. Формула, выражающая это соотношение, имеет вид: I = V/R, где I - сила тока, V - напряжение, а R - сопротивление.
В данной задаче известны значения силы тока при максимальном и минимальном сопротивлениях реостата. При максимальном сопротивлении реостата сила тока составляет 5А, а при минимальном - 2А. При этом сопротивление лампочки остается постоянным.
Таким образом, используя закон Ома, можем записать следующие уравнения:
1) 5A = V/R_max
2) 2A = V/R_min
где R_max - максимальное сопротивление реостата, R_min - минимальное сопротивление реостата.
Для определения отношения R_max/R_lamp, где R_lamp - сопротивление лампочки, поделим первое уравнение на второе:
(5A)/(2A) = (V/R_max)/(V/R_min)
(5/2) = (R_min/R_max)
Таким образом, отношение максимального сопротивления реостата к сопротивлению лампочки равно 5/2 или 2.5.
Совет: Для лучшего понимания данного задания, рекомендуется обратить внимание на основные принципы закона Ома и разобраться с его формулой. Также полезно освежить знания о понятии сопротивления в электрических цепях.
Дополнительное упражнение: Если сопротивление лампочки составляет 10 Ом, какое максимальное сопротивление реостата должно быть в эксперименте, чтобы сила тока составляла 4 А?