8 клас фізика. Самостійна робота 1. Чого не має електричне коло , що складається з послідовно з’днаних провідників ? 2. Як приєднуються провідники до кола послідовно? 3. Що відбудеться , якщо вимкнеться один із споживачів уколі? 4. Чому дорівнює сила струму у колі з послідовно з’єднаних n- провідників? Тобто для кожного споживача вона… 5. Чому дорівнює напруга у колі з послідовно з’єднаних n- провідників? Тобто для кожного споживача вона… 6. Чому дорівнює загальний опір у колі з послідовно з’єднаних n- провідників? 7. Яким є загальний опір ділянки кола у порівнянні з опором кожного споживача? 8. Чому дорівнює загальний опір кола з n- провідників , які мають однаковий опір? 9. Задача: Коло складається із трьох послідовно з’єднаних споживачів з різними опорами. Як зміняться сила струму, напруга та загальний опір кола , коли в це коло послідовно під’єднати четвертий споживач , опір якого відрізняється від попередніх трьох?

Для решения этой задачи, давайте сначала определим, как будет происходить процесс подключения батареи конденсаторов к ранее заряженному конденсатору.

Когда мы подключаем батарею конденсаторов к заряженному конденсатору, заряд будет перетекать из заряженного конденсатора в новые конденсаторы. При этом сумма зарядов на всех конденсаторах должна оставаться постоянной, так как заряд не может появиться или исчезнуть из системы.

Так как начальный заряд на первом конденсаторе равен Q = CU, где C - емкость конденсатора, а U - разность потенциалов, то заряд на первом конденсаторе равен Q1 = CU.

После подключения батареи конденсаторов, каждый конденсатор в батарее будет иметь ту же самую разность потенциалов U, так как они подключены параллельно и разность потенциалов на элементах параллельного соединения всегда одинакова.

Чтобы найти заряд на каждом из 6 конденсаторов, давайте обозначим заряд на i-м конденсаторе как Qi.

Поскольку сумма зарядов на всех конденсаторах должна оставаться постоянной, мы можем записать следующее уравнение:

Q + Q1 = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6

Заменяя Q1 значением CU, уравнение становится:

Q + CU = CU + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6

Simplifying:

Q = Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6

Since all capacitors in the battery have the same capacitance C, we can write:

Q = 5Q2

Using Ohm's law for capacitors (Q = CV), we can write:

CU = 5CQ2

Dividing both sides by C:

U = 5Q2

Simplifying:

Q2 = U/5

So, the charge on each of the 6 capacitors is Q1 = CU, Q2 = U/5, Q3 = U/5, Q4 = U/5, Q5 = U/5, and Q6 = U/5.

Therefore, the charge on each capacitor is Q1 = CU, Q2 = U/5, Q3 = U/5, Q4 = U/5, Q5 = U/5, and Q6 = U/5.

Для выполнения данной задачи, я бы использовал следующую схему:

[Источник питания] ------> [Спираль 1] ------> [Спираль 2] ------> [Лампа] ------> [Амперметр] ------> [Ключ]

1. Первым шагом я бы поочередно соединил каждый прибор в цепи последовательно. Начиная с источника питания, соединил бы его проводом с первой спиралью, затем проводом соединил бы первую спираль с второй спиралью. После этого, проводом соединил бы вторую спираль с лампой. Затем проводом соединил бы лампу с амперметром, и, наконец, проводом соединил бы амперметр с ключом.

2. После того, как цепь замкнута, я бы измерил напряжение U1 и U2 на концах каждой спирали. По условию, предоставлены значения U1 = В и U2 = В.

3. Затем, я бы измерил напряжение U на участке цепи АВ, состоящем из двух спиралей. По условию, предоставлено значение U = В.

4. Для вычисления суммы напряжений U1 + U2 на обеих спиралях, я просто сложил бы значения U1 и U2. В данном случае, U1 + U2 = В.

5. После получения суммы напряжений, я бы сравнил бы ее с напряжением U. По условию, предоставлено значение U = В. В выводе можно сказать, что сумма напряжений U1 + U2 равна напряжению U.

Вывод: При последовательном соединении проводников (в данном случае, спиралей) сумма напряжений на каждом участке цепи равна общему напряжению в цепи.

6. Схема собранной цепи будет выглядеть следующим образом:

_______U1 В__________U2 В___________
|
|
|
[Источник питания] ------ [Спираль 1] ------- [Спираль 2] -------[Лампа] ----[Амперметр] ------- [Ключ]


7. Для измерения напряжения на каждой спирали и на двух спиралях вместе, я бы подключил вольтметр следующим образом: на концах каждой спирали и на концах двух спиралей совместно. Таким образом, чтобы измерить напряжение на первой спирали, я бы подключил вольтметр на ее концах. Аналогично, для измерения напряжения на второй спирали, я бы подключил вольтметр на ее концах. И, чтобы измерить напряжение на двух спиралях вместе, я бы подключил вольтметр на их общих концах.

8. Далее, я бы измерил напряжение на полюсах источника тока и на зажимах лампы. Результаты измерений запишу в таблицу.

Источник тока Лампа
Напряжение на полюсах Напряжение на зажимах
(значение) (значение)

9. Контрольные вопросы:
1. Если поменять местами спирали 1 и 2, то ничего не произойдет с цепью, так как она все еще будет замкнута и последовательно соединена. Вольтметр продолжит показывать значение напряжения U.
2. Если поставить лампу между спиралями, то показания вольтметра не изменятся, так как напряжение будет распределено между лампой и спиралями, но сумма напряжений на спиралях все равно будет равна напряжению U.
3. Если лампа перегорит, то показания амперметра и вольтметра изменятся. Амперметр покажет нулевое значение тока, так как цепь будет разорвана. Вольтметр также покажет нулевое значение напряжения, так как нет потенциальной разности между точками А и В.
4. Если стрелка вольтметра отклонится влево, это может указывать на наличие обратной полярности источника питания или на неправильное подключение проводов в цепи. Такие ситуации могут вызывать неправильные показания вольтметра.