4. Электрическая цепь состоит из источника тока – батареи аккумуля- торов, создающей в цепи напряжение 6 В, лампочки от карманного фонаря сопротивлением 13,5 Ом, двух спиралей сопротивлением 3 и 2 Ом, ключа и соединительных проводов. Все детали цепи соединены последовательно. Начертите схему цепи. Определите силу тока в це- пи, напряжение на концах каждого из потребителей тока.

Решение:

1. Схема цепи:

      +    Батарея     Лампочка    Спираль 1   Спираль 2    Ключ
------||-------////-------[X]--------/  \--------/  \--------|------
      -                 13.5 Ом         3 Ом          2 Ом

2. Общее сопротивление цепи при последовательном соединении:

$$R = R_{лампочки} + R_{спирали1} + R_{спирали2} = 13.5 \text{ Ом} + 3 \text{ Ом} + 2 \text{ Ом} = 18.5 \text{ Ом}$$

3. Сила тока в цепи:

$$I = \frac{U}{R} = \frac{6 \text{ В}}{18.5 \text{ Ом}} \approx 0.32 \text{ А}$$

4. Напряжение на лампочке:

$$U_{лампочки} = I \cdot R_{лампочки} = 0.32 \text{ A} \cdot 13.5 \text{ Ом} = 4.32 \text{ В}$$

5. Напряжение на первой спирали:

$$U_{спирали1} = I \cdot R_{спирали1} = 0.32 \text{ A} \cdot 3 \text{ Ом} = 0.96 \text{ В}$$

6. Напряжение на второй спирали:

$$U_{спирали2} = I \cdot R_{спирали2} = 0.32 \text{ A} \cdot 2 \text{ Ом} = 0.64 \text{ В}$$

Ответ: Сила тока в цепи 0.32 А, напряжение на лампочке 4.32 В, напряжение на первой спирали 0.96 В, напряжение на второй спирали 0.64 В.