Два медных провода одинаковой длины, но площадь поперечного сечения первого в 2 раза больше, чем второго. Сравним сопротивления и напряжения.
Сопротивление провода обратно пропорционально площади поперечного сечения. Значит, сопротивление первого провода в 2 раза меньше, чем второго:
\[R_1 = \frac{R_2}{2}\]
а) Последовательное соединение:
При последовательном соединении ток через оба провода одинаков: I₁ = I₂.
Напряжения относятся как сопротивления: \[\frac{U_1}{U_2} = \frac{R_1}{R_2} = \frac{1}{2}\]
Следовательно, напряжение на первом проводе в 2 раза меньше, чем на втором: U₁ = U₂/2.
б) Параллельное соединение:
При параллельном соединении напряжения на обоих проводах одинаковы: U₁ = U₂.
Токи относятся как обратные величины сопротивлений: \[\frac{I_1}{I_2} = \frac{R_2}{R_1} = 2\]
Следовательно, ток через первый провод в 2 раза больше, чем через второй: I₁ = 2I₂.
Утюг включен в сеть 220 В, сопротивление нагревательного элемента 55 Ом. Найдем силу тока:
Используем закон Ома: I = U/R,
где U = 220 В, R = 55 Ом.
\[I = \frac{220}{55} = 4 \, A\]
Ответ: 4 A