Вопрос школьника
К источнику тока подключены последовательно соединенные лампа, резистор и реостат (см. схему). Под каким номером обозначен реостат? Какова в нем сила тока, если в лампе она равна 0,3 А?
Ответ от учителя
На схеме реостат обозначен номером 3.
Чтобы определить силу тока в реостате, необходимо знать общее сопротивление цепи. Общее сопротивление цепи можно найти как сумму сопротивлений всех элементов цепи:
R = Rлампы + Rрезистора + Rреостата
Сила тока в цепи определяется по закону Ома:
I = U / R
где U — напряжение на источнике тока.
По условию задачи, сила тока в лампе равна 0,3 А. Это означает, что напряжение на лампе равно:
Uлампы = I * Rлампы = 0,3 * Rлампы
Так как лампа и резистор соединены последовательно, то сила тока в них одинакова:
Iлампы = Iрезистора
Также известно, что реостат соединен последовательно с лампой и резистором, поэтому сила тока в реостате также равна Iлампы и Iрезистора.
Теперь можно записать уравнение для общего сопротивления цепи:
R = Rлампы + Rрезистора + Rреостата
И уравнение для силы тока в цепи:
I = U / R
Заменим R в уравнении для I:
I = U / (Rлампы + Rрезистора + Rреостата)
Так как напряжение на источнике тока неизвестно, то нельзя точно определить силу тока в реостате. Однако можно выразить ее через известные величины:
Iреостата = Iлампы = Iрезистора = U / (Rлампы + Rрезистора + Rреостата)
Таким образом, сила тока в реостате равна силе тока в лампе и резисторе, и ее можно вычислить, зная напряжение на источнике тока.
