Решение задачи: Последовательное соединение резисторов

Ниже представлены ответы на вопросы и выводы по лабораторной работе, оформленные для записи в тетрадь. II. Контрольные вопросы (стр. 32) 1. Почему последовательное соединение потребителей практически не используют в бытовых электрических цепях? Ответ: При последовательном соединении выход из строя (перегорание) одного потребителя приводит к разрыву всей цепи, и остальные приборы перестают работать. Кроме того, на каждый прибор будет приходиться лишь часть общего напряжения, что не позволит им работать в полную силу. В нашей стране приняты стандарты надежности, которым отвечает параллельное соединение. 2. Чему равно сопротивление участка цепи из \(N\) одинаковых резисторов сопротивлением \(R_1\) каждый, соединенных последовательно? Ответ: При последовательном соединении общее сопротивление равно сумме сопротивлений всех проводников. Если все \(N\) резисторов одинаковы, то формула примет вид: \[R_0 = N \cdot R_1\] Выводы (стр. 32) На основании проведенных измерений и расчетов можно сделать следующие выводы о закономерностях последовательного соединения: 1. Сила тока во всех участках последовательной цепи одинакова: \[I_0 = I_1 = I_2\] 2. Общее напряжение на всем участке цепи равно сумме напряжений на каждом из резисторов: \[U_0 = U_1 + U_2\] 3. Общее сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных проводников: \[R_0 = R_1 + R_2\] Результаты эксперимента подтверждают справедливость закона Ома для последовательного соединения. III. Суперзадание (стр. 33) Рассматривая амперметр как третий проводник, соединенный последовательно с резисторами \(R_1\) и \(R_2\), общее напряжение \(U\) на этом участке будет складываться из падений напряжения на каждом элементе. Схема цепи: Начертите в тетради последовательную цепь: Источник тока — Ключ — Резистор \(R_1\) — Резистор \(R_2\) — Амперметр. Вольтметр подключите параллельно ко всему участку (от начала первого резистора до выхода из амперметра). Объяснение результатов: Так как амперметр обладает собственным (хоть и очень малым) внутренним сопротивлением \(R_a\), на нем также происходит падение напряжения \(U_a\). Согласно законам последовательного соединения, общее измеренное напряжение будет равно: \[U = U_1 + U_2 + U_a\] Где \(U_a = I \cdot R_a\). Таким образом, общее напряжение на участке с амперметром будет чуть больше, чем сумма напряжений только на резисторах.