Решение задач по физике: кратко и по формулам

Задача 1. Решение: При передвижении ползунка реостата влево длина активной части обмотки уменьшается. 1) Сопротивление реостата: \(R = \rho \frac{l}{S}\). Так как \(l\) уменьшается, то \(R\) уменьшается (2). 2) Сила тока: \(I = \frac{U}{R_{общ}}\). Так как общее сопротивление уменьшилось, сила тока увеличивается (1). Ответ: 21. Задача 2. Решение: При последовательном соединении: А) Напряжение на участке цепи равно сумме напряжений: \(U = U_1 + U_2\) (3). Б) Сила тока в общей цепи равна силе тока на каждом резисторе: \(I_1 = I_2\) (2). Ответ: 32. Задача 3. Решение: Дано: \(R_1 = R_2 = r\). А) Сила тока в общей цепи при последовательном соединении: \(I_1 = I_2\) (3). Б) Общее сопротивление: \(R_{общ} = R_1 + R_2 = r + r = 2r\) (4). Ответ: 34. Задача 4. Решение: Ползунок перемещают вправо, значит длина \(l\) обмотки увеличивается. 1) Сопротивление: \(R = \rho \frac{l}{S}\). Длина \(l\) растет, значит \(R\) увеличивается (1). 2) Сила тока: \(I = \frac{U}{R}\). Сопротивление растет, значит \(I\) уменьшается (2). Ответ: 12. Задача 5. Решение: Изначально ключ в положении 1 (длина \(L\)), затем в положении 2 (длина \(2L\)). 1) Сопротивление: \(R = \rho \frac{l}{S}\). Длина увеличилась в 2 раза, значит сопротивление цепи увеличивается (1). 2) Вольтметр подключен параллельно источнику (или всей цепи). Так как источник идеальный (подразумевается постоянное \(U\)), показание вольтметра не изменяется (3). Ответ: 13. Задача 6. Дано: \(I = 4\) А \(U_1 = 20\) В \(U_{общ} = 60\) В Найти: \(R_2\) — ? Решение: При последовательном соединении \(U_{общ} = U_1 + U_2\). \[U_2 = U_{общ} - U_1 = 60 - 20 = 40 \text{ В}\] По закону Ома: \[R_2 = \frac{U_2}{I} = \frac{40}{4} = 10 \text{ Ом}\] Ответ: 10 Ом. Задача 7. Дано: \(l = 10\) м \(\rho = 0,4 \text{ Ом} \cdot \text{мм}^2/\text{м}\) Из графика: при \(U = 10\) В, \(I = 2\) А. Найти: \(S\) — ? Решение: 1) Найдем сопротивление проволоки: \[R = \frac{U}{I} = \frac{10}{2} = 5 \text{ Ом}\] 2) Из формулы \(R = \rho \frac{l}{S}\) выразим площадь сечения: \[S = \frac{\rho \cdot l}{R}\] \[S = \frac{0,4 \cdot 10}{5} = \frac{4}{5} = 0,8 \text{ мм}^2\] Ответ: 0,8.