Задание №4 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

#45118Задание №4ФИПИ

Соединения проводников

Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова из приведённого списка.

Возьмём источник электрического тока (батарейку), две одинаковые лампы на подставках и соединительные провода. Подключим сначала к батарейке одну лампу так, чтобы она загорелась. Затем подсоединим вторую так, как показано на рисунке. Такое соединение ламп называется (А)__________. При таком соединении общее сопротивление участка цепи из двух ламп в 2 раза (Б)__________ сопротивления одной лампы.

При подключении второй лампы накал первой лампы (В)__________. Если напряжение на внешней цепи считать неизменным, то работа тока на участке цепи за одинаковый промежуток времени при подключении второй лампы, уменьшается в (Г)__________.

*Список слов:*
1)	больше
2)	меньше
3)	параллельное
4)	последовательное
5)	уменьшается
6)	увеличивается
7)	2 раза
8)	4 раза

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Правильный ответ

4157

Пояснение

Решение.

Разберём физические процессы, происходящие в электрической цепи, описанной в задаче.

1. Тип соединения (А). На рисунке видно, что лампы соединены друг за другом в одну цепочку: ток от батарейки проходит сначала через первую лампу, затем через вторую и возвращается к источнику. Такое соединение, при котором конец первого проводника соединяется с началом второго, называется последовательным. (Цифра 4)

2. Общее сопротивление (Б). При последовательном соединении общее сопротивление цепи $R_{общ}$ равно сумме сопротивлений каждого из элементов: $R_{общ} = R_1 + R_2$ . Так как лампы одинаковые ( $R_1 = R_2 = R$ ), то общее сопротивление составит $R_{общ} = 2R$ . Следовательно, общее сопротивление участка цепи в 2 раза больше сопротивления одной лампы. (Цифра 1)

3. Накал ламп (В). Накал лампы зависит от выделяющейся на ней мощности. Мощность тока можно рассчитать по формуле $P = I^2 \cdot R$ . Согласно закону Ома для участка цепи, сила тока $I = \frac{U}{R_{общ}}$ . При добавлении второй лампы последовательно общее сопротивление увеличилось в 2 раза, значит, при неизменном напряжении $U$ сила тока в цепи уменьшилась в 2 раза. Так как через первую лампу теперь течёт меньший ток, её накал уменьшается. (Цифра 5)

4. Работа тока (Г). Работа электрического тока $A$ за время $t$ вычисляется по формуле $A = \frac{U^2}{R_{общ}} \cdot t$ . Если напряжение $U$ и время $t$ остаются неизменными, а общее сопротивление $R_{общ}$ увеличилось в 2 раза, то работа тока уменьшится ровно в 2 раза. (Цифра 7)

Таким образом, последовательность цифр: 4 1 5 7.

Ответ: 4157

Источник: ФИПИ