Задача по физике. 9 класс. Тема: последовательное соединение
Введение
В физике существует много задач, связанных с различными видами цепей и их соединений. Одним из наиболее распространенных типов соединений является последовательное соединение, при котором элементы цепи соединены последовательно, то есть ток проходит через каждый элемент один за другим.
Задача
Рассмотрим следующую задачу: в цепи последовательно соединены резисторы R1, R2 и R3 сопротивлением 10 Ом, 20 Ом и 30 Ом соответственно. Необходимо найти общее сопротивление цепи и силу тока, проходящего через каждый резистор.
Решение
Для начала посчитаем общее сопротивление цепи. Оно равно сумме сопротивлений всех элементов цепи: R_общ = R1 + R2 + R3 = 10 Ом + 20 Ом + 30 Ом = 60 Ом
Теперь можем найти силу тока, проходящего через каждый резистор. Для этого воспользуемся законом Ома: I = U / R, где I - сила тока, U - напряжение на резисторе, R - сопротивление резистора.
Напряжение на первом резисторе, R1, равно напряжению источника питания. Пусть это значение равно U_источника. Тогда сила тока, проходящего через первый резистор, будет равна: I1 = U_источника / R1
Напряжение на втором резисторе, R2, будет равно разности напряжения на источнике и на первом резисторе. Поскольку элементы цепи соединены последовательно, сила тока через весь участок цепи будет одинаковой, следовательно, сила тока через второй резистор также будет равна I1: I2 = I1 = U_источника / R1
Аналогично сила тока через третий резистор, I3, будет равна I1: I3 = I1 = U_источника / R1
Ответ
Таким образом, общее сопротивление цепи равно 60 Ом. Сила тока, проходящего через каждый резистор, также равна I1, где I1 = U_источника / R1.