Последовательное и параллельное соединения проводников: Ответы, указания, решения

16.12. а) Увеличится; б) уменьшится. Ответ не зависит от типа соединения проводников в цепи.

16.14. 0,5 А; 25 В; 35 В. Решение. Полное сопротивление участка цепи R = R₁ + R₂ = 120 Ом. Сила тока в цепи Сила тока в каждом из резисторов такая же. Напряжение на первом резисторе U₁ = IR₁ на втором U₂ = IR₂ (можно найти U₂ и из формулы U = (U₁ + U₂).

16.15. 3 мА; 6 В; 9 В.

16.16. 7,5 мА; 5 мА; 1,2 кОм.

16.18. Сила тока увеличится, так как сопротивление участка электрической цепи уменьшится. 16.20. На стальной, в 4,3 раза.

16.21. В медной, в 12 раз.

16.25. 5 Ом.

16.27. 5 Ом; 3,6 А; 2,4 А; 1,2 А; 7,2 А. Указание. Общая сила тока в цепи I = I₁ + I₂ + I₃, а сопротивление цепи Сопротивление цепи можно найти и другим способом, воспользовавшись формулой

16.29. а) I₁ = I₂ = I₃ = 12 мА; б) I₁ = 8 мА, I₂ = I₃ = 4 мА; в) I₁ = I₄ = 12 мА; I₂ = I₃ = 6 мА.

16.30. I₁ = 0,2 А, I₂ = I₃ = 0,1 А. Решение. Прежде всего определим, каковы типы соединений резисторов в данной цепи. Для этого перерисуем исходную схему (нарисуем эквивалентную схему). Мысленно заменим провода упругими «нитями» и растянем цепь, «взявшись» за полюса источника тока (рис. 201); при этом мы не разрываем провода, по которым идет ток, и не соединяем их в новых узлах.

Рис. 201

Из полученной эквивалентной схемы видно, что резисторы R2 и R3 соединены параллельно, а резистор R1 соединен с этим участком цепи последовательно. Сопротивление цепи Следовательно,

16.31. I₁ = I₅ = 0,2 А, I₃ = 0,15 А, I₂ = I₄ = I₆ = 0,05 А.

16.32. I₁ = 0,3 А, I₂ = I₃ = 0,1 А, I₄ = 0,2 А.

16.33. Решение. Амперметр должен показывать силу тока в лампе. Поэтому амперметр нужно подключить последовательно к лампе: тогда в амперметре и лампе сила тока будет одинакова. Чтобы напряжение на лампе не изменилось заметно из-за подключения амперметра, напряжение на самом амперметре должно быть малым. Это условие выполняется, если сопротивление амперметра мало по сравнению с сопротивлением лампы. Заметим, что из-за малого сопротивления амперметра его опасно включать в цепь без нагрузки (лампы, резистора и т. д.) — сила тока в нем будет слишком велика и прибор может выйти из строя.

16.34. Решение. Вольтметр должен показывать напряжение на лампе. Поэтому его следует подключить к лампе параллельно: тогда на лампе и вольтметре будет одно и то же напряжение. Чтобы сила тока в лампе не изменилась заметно из-за подключения вольтметра, сила тока в вольтметре должна быть малой. Для этого сопротивление вольтметра должно быть намного больше сопротивления лампы.

16.38. Решение. В результате ошибки может получиться одна из двух цепей, схемы которых показаны на рис. 202, а, б.

Рис. 202

В случае а напряжение на вольтметре практически совпадает с полным напряжением на участке цепи, а напряжение на лампе практически равно нулю. Поэтому вольтметр показывает напряжение в цепи, но сила тока в цепи настолько мала, что лампа не горит и показания амперметра практически равны нулю. В случае б практически вся сила тока идет через амперметр (при параллельном соединении сила тока в ветви цепи обратно пропорциональна сопротивлению этой ветви). Лампа не горит; вольтметр показывает напряжение, равное нулю. Если амперметр выйдет из строя и на его месте в цепи возникнет разрыв, то вольтметр будет показывать напряжение в цепи, но лампа так и не загорится.

16.39. 240 Ом; I₁ = I₂ = I₃ = 10 мА, I₄ = I₅ = 15 мА.

16.40. 200 Ом; I₁ = I₄ = 24 мА, I₂ = I₃ = 12 мА.

16.42. См. рис. 203.

Рис. 203

16.46. 0,12 А; 0,12 А; 0,06 А; 0,06 А.

16.47. I₁ = I₂ = I₃ = I₄ = I₅ = I₆ = 0,1 А, I₇ = 0,3 А.

16.48. Решение. Перегорание лампы Л4 приведет к увеличению сопротивления цепи. Следовательно, полная сила тока в цепи уменьшится. Поэтому уменьшатся накал лампы Л1 и напряжение на ней. Поскольку общее напряжение в цепи не изменяется, увеличится напряжение на участке с параллельным соединением ламп. Значит, накал ламп Л2 и ЛЗ увеличится.

16.49. I₁ = I₂ = 0,26 А, I₃ = 0,52 А, I₆ = I₇ = 0,91 А.

16.50. 1,2 кОм, 0,9 кОм. Указание. На рис. 204 приведена эквивалентная схема цепи при замкнутом ключе.

Рис. 204

<<< Третий уровень