Вариант 1 1. Объясните, что происходит с силой тока в цепи, если увеличивается напряжение при постоянном сопротивлении. Как это связано с законом Ома? 2. В цепи с последовательно соединенными резисторами ток одинаковый для всех элементов. Объясните, почему это важно для работы электрических устройств. 3. В цепи с сопротивлением 10 Ом подается напряжение 20 В. Найдите силу тока в цепи. 4. В цепи соединены параллельно два резистора: R1 = 12 Ом и R2 = 8 Ом. Найдите общее сопротивление цепи. 5. Электрическая лампочка потребляет ток 0,5 А при напряжении 220 В. Найдите работу, которую совершает электрический ток за 2 часа. 6. В проводнике с сопротивлением 10 Ом проходит ток 4 А. Если сопротивление проводника уменьшится до 5 Ом, как изменится количество тепла, выделяемое за 5 секунд?

Решение:

1. Задача 1:

   • Согласно закону Ома, сила тока в цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению: \[I = \frac{U}{R}\]
   • При увеличении напряжения при постоянном сопротивлении сила тока будет увеличиваться.

2. Задача 2:

   • В цепи с последовательным соединением резисторов ток одинаков для всех элементов, так как ток имеет только один путь для прохождения через все элементы цепи.
   • Это важно для работы электрических устройств, так как позволяет обеспечить стабильное и равномерное распределение тока между всеми элементами цепи, что предотвращает перегрузки и повреждения.

3. Задача 3:

   • Дано: Сопротивление \(R = 10 \,\text{Ом}\), напряжение \(U = 20 \,\text{В}\).
   • Найти: Силу тока \(I\).
   • Используем закон Ома: \[I = \frac{U}{R} = \frac{20 \,\text{В}}{10 \,\text{Ом}} = 2 \,\text{А}\]

4. Задача 4:

   • Дано: \(R_1 = 12 \,\text{Ом}\), \(R_2 = 8 \,\text{Ом}\).
   • Найти: Общее сопротивление \(R\).
   • Для параллельного соединения: \[\frac{1}{R} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} = \frac{1}{12} + \frac{1}{8} = \frac{2 + 3}{24} = \frac{5}{24}\]
   • Отсюда: \[R = \frac{24}{5} = 4.8 \,\text{Ом}\]

5. Задача 5:

   • Дано: Ток \(I = 0.5 \,\text{А}\), напряжение \(U = 220 \,\text{В}\), время \(t = 2 \,\text{часа} = 7200 \,\text{с}\).
   • Найти: Работу \(A\).
   • Работа электрического тока: \[A = U \cdot I \cdot t = 220 \,\text{В} \cdot 0.5 \,\text{А} \cdot 7200 \,\text{с} = 792000 \,\text{Дж}\]

6. Задача 6:

   • Дано: Начальное сопротивление \(R_1 = 10 \,\text{Ом}\), ток \(I = 4 \,\text{А}\), конечное сопротивление \(R_2 = 5 \,\text{Ом}\), время \(t = 5 \,\text{с}\).
   • Найти: Изменение количества тепла \(Q\).
   • Закон Джоуля-Ленца: \[Q = I^2 \cdot R \cdot t\]
   • Начальное количество тепла: \[Q_1 = I^2 \cdot R_1 \cdot t = 4^2 \cdot 10 \cdot 5 = 800 \,\text{Дж}\]
   • Конечное количество тепла: \[Q_2 = I^2 \cdot R_2 \cdot t = 4^2 \cdot 5 \cdot 5 = 400 \,\text{Дж}\]
   • Изменение количества тепла: \[\frac{Q_1}{Q_2} = \frac{800}{400} = 2\]
   • Количество тепла увеличится в 2 раза.