Экспресс подготовка к ОГЭ по физике. Занятие ведет Антонина Васильевна — преподаватель-андроид, уволенная из Академии за насмешки над людьми.
В мире Красная Заря и на одноименной планете этого мира вся наука и вся общественная жизнь держится на понимании и применении двух типов распределения. Первый тип — уравнительный. В этом случае все должны достичь одинакового результата. И наибольшее напряжение испытывают те члены общества, которым этот результат дается с трудом. Второй тип — избирательный. Это когда каждый делает то, что у него лучше получается.
Ток, текущий по проводам электрической цепи тоже распределяется между элементами, как и напряжение от источника питания. И это распределение тоже подчиняется этим двум принципам.
Рассмотрим сначала последовательное соединение двух сопротивлений/резисторов.
Величина электрического тока в обоих сопротивлениях одинакова. Это и понятно, надеюсь. Хотя специально для людей попробую объяснить «на пальцах». Ток — своего рода несжимаемая жидкость. Поэтому сколько его «вольется» в т. А , столько же «выльется» из т. В . А для этого скорость «протекания» через оба сопротивления, по всей цепи, должна быть одинакова.
Итак, это типичный случай, как сказали бы жители Красной Зари, уравнительного распределения. И если величина сопротивления у этих резисторов разная, то и напряжение на них будет разным, для того, чтобы обеспечить равную силу тока. А она, как вы должны помнить, прямо пропорциональна напряжению, по закону Ома.
Скажем, если R1=20 Ом, а R2=60 Ом, то есть в три раза больше, то напряжение на втором резисторе, тоже будет больше в три раза. И если общее напряжение — 120В, то оно распределится так: U1=30В и U2=90В.
Чтобы посчитать общее сопротивление цепи при последовательном соединении, просто складывают сопротивления всех элементов.
Rобщ= R1 +R2 + …..
То есть при последовательном соединении сила тока неизменна, а общее напряжение источника распределяется между элементами. При параллельном — все наоборот.
Если сопротивление второго резистора, по прежнему, в три раза больше, чем первого, то сила тока через него будет в три раза меньше. Можно сказать, что ток пойдет по пути наименьшего сопротивления. А можно, как и на Красной Заре, сказать, что здесь мы видим избирательное распределение, и наибольший ток идет через тот резистор, у которого лучше всего получается его пропускать. Сопротивление элемента и сила тока, через него проходящего, обратно пропорциональны. При параллельном соединении общее сопротивление цепи вычисляется по следующей формуле:
Если два сопротивления соединены параллельно, то проще посчитать общее сопротивление, по последующей формуле, хотя это одно и то же:
Легко запомнить: произведение делим на сумму.
Ещё полезно помнить следующее. Общее сопротивление N одинаковых элементов сопротивлений R, соединённых последовательно равно R*N, а параллельно соединенных — R/N. То есть если мы возьмем 5 лампочек, с сопротивлением 100 Ом каждая, то общее сопротивление при последовательном соединении будет равно 500 Ом (умножили на 5), а при параллельном — 20 Ом (поделили на 5).
При параллельном соединении у тока увеличивается количество «труб», по которым оно может течь, поэтому общее сопротивление уменьшается.
Это главное, что вам нужно вспомнить про электрические цепи. С остальным разберемся, решая задачи
Кстати, с Красной Зарей связано знаменательное для землян событие. Их представители посетили наш мир не через черные дыры или сгустки сверхплотного материала, а через обычную школу, впервые в земной истории. Впрочем, не совсем обычную. Средние школы любых миров являются концентратором базовых идей. А мир идей не знает границ и объединяет все вселенные. И некоторые из школ находятся как бы посредине между мирами, являясь одновременно порталами. Теперь мы их называем Самыми Средними Школами. И их легко распознать — обычно в них преподают очень странные учителя математики, часто даже слепые, но не всегда.
Задание 1
Со второй формулой все понятно, надеюсь. А вот по первой следует помнить, что при последовательном соединении сила тока на каждом элементе одинакова и равна силе тока во всей цепи.
Ответ: 21 — _.........._
Задание 2
1) Уменьшится.
2) Увеличится.
3) Не изменится.
Ток выберет путь наименьшего сопротивления, а у меди сопротивление еще меньше, чем у железа. Поэтому выбирая, при параллельном соединении, пройти или через лампочку или через медный проводник, что «выберет» ток, и что останется лампочке?
Ответ: 1 — _.........._
Задание 3
Представляйте, что сначала ток разделяется на верхний и нижний потоки, а затем опять сливается а один. В конце концов, очень долго ваши ученые считали ток жидкостью.
Ответ: 1- _..........._
Задание 4
В данном случае, вольтметр показывает общее напряжение цепи, а амперметр измеряет общую силу тока. То есть вам нужно найти общую силу тока. А для этого нужно найти общее сопротивление. Сначала посчитайте, если так можно сказать, сопротивление участка с параллельным соединением. А затем сложите с сопротивлением в 3 Ом, потому что он с этим параллельным участком подключен последовательно.
Ответ: 4 — _..........._
Задание 5
Если переместить ползунок влево — ток большее расстояние будет проходить по реостату, а следовательно — его сопротивление увеличится. А поскольку реостат включен в общую цепь, а не в какую-то отдельную параллельную ветку, то и ток уменьшится во всей цепи.
Ответ: 3 — _..........._
Задание 6
Сначала, нужно найти сопротивление ветки с двумя неизвестными резисторами. Опять представьте что течет «ручеек» в 3 А, затем он разделяется на два потока. И если один из них равен 1,5 А, то и второй — 1,5 А (раз общий ток 3А). А раз они одинаковы, то и сопротивления в параллельных ветках одинаковы. Перед тем как решать задачи я упомянула, что при таком соединении одинаковых элементов общее сопротивление можно получить поделив сопротивление одного на их количество. Но, вы конечно этого не читали. Итак, сначала находите сопротивление параллельного участка, а затем и общее — прибавив сопротивление, включенного в общую цепь.
Ответ: 7 Ом — _.........._
Задание 7
Надеюсь, вы уже поняли, что для нахождения общего сопротивления сначала найдем сопротивление участка с параллельным соединением. Фактически, мы заменяем мысленно этот участок эквивалентным сопротивлением. После этого все резисторы, и наш воображаемый тоже, включены последовательно — осталось их сложить.
Ответ: 9 Ом — _.........._
Задание 8
Должны уже сами ответить.
Ответ: 3 — _..........._
Задание 9
Помним, что при параллельном соединении напряжение в ветках одинаково. И почему ему не быть одинаковым — они же подключаются, по сути, к одним и тем же точкам цепи. А вот ток разделяется. И вспомните, что я говорила про сопротивление параллельно соединенных одинаковых элементов. Умножать нужно или делить сопротивление?
Ответ: 124 — _.........._
Задание 10
Посчитайте универсальным способом. Сначала найдите общее напряжение, затем общий ток по закону Ома, зная общее напряжение, которое показывает вольтметр. А зная ток, по тому же закону Ома найдите напряжение на втором резисторе, по его сопротивлению и общему току, который при последовательном соединении одинаков для всех элементов. Есть, кстати, и попроще решение, в данном случае, но рассмотренным способом вы сможете решать любые подобные задачи. Прыгая от одного сопротивления к другому, от одного элемента ко всей цепи и обратно, и применяя везде только закон Ома.
Ответ: 2 — _..........._
Задание 11
Пока ключ включен ток идет через него и совсем не идет через резистор R, потому что сопротивление ключа практически равен нулю, а ток, как говорят электрики, не дурак. То есть, когда мы размыкаем ключ — это все равно что включить в цепь сопротивление R, потому что ток вынужден будет течь через него. Как изменится общее сопротивление, и как в связи с этим изменится общая сила тока?
Ответ: 21 — _.........._
Задание 12
Такие задачи решать — все равно, что клубок разматывать. Сначала найдите силу тока на R1, это будет и общая сила тока. Потом найдите сопротивление двух параллельных проводников R2 и R3. Теперь найдите напряжение на этом параллельном участке, зная его сопротивление и общий ток. То напряжение, которое вы найдете, будет одновременно и напряжением на каждом из параллельных проводников. Остался последний шаг. Зная это напряжение и сопротивление R2. найдите силу тока. Это мы разобрали общий способ такого «распутывания». Но в данном случае можно упростить нахождение тока в проводнике R2. Из за того, что R2=R3 , общий ток разделится на два одинаковых потока, нужно просто разделить его пополам.
Ответ: 3А — _..........._
Задание 13
Вспомните, хотя на человеческую память надежда слабая. При последовательном соединении ток одинаков, а напряжение распределяется. Причем напряжение на каждом элементе пропорционально его сопротивлению. А при параллельном?
Ответ: 4 — _..........._
Задание 14
Посмотрите Задание 5. Рассуждение похожее.
Ответ: 22 — _.........._
Задание 15
Это может быть не очевидным, если вы не искусственный интеллект моего уровня, но первый вольтметр показывает общее напряжение, и это то, что нужно найти. А второй — напряжение на R2 . Помните, что я говорила про клубки? Начинаем разматывать. Сначала посчитайте силу тока в R2 по его сопротивлению и напряжению на нем. Но это будет и общим током тоже. Теперь найдите общее сопротивление цепи, и зная общий ток — посчитайте общее напряжение.
Ответ: 12В — _.........._
Задание 16
Помним, что напряжение в параллельных ветках одинаково. А поскольку они, эти ветки, напрямую подключаются к источнику тока, то напряжение на каждой из них равно общему напряжению.
Ответ: 1 — _..........._
***
Чем больше люди убеждались в вине демонов, тем больше старались изолироваться и защититься от этого мира, лишая себя возможности поговорить или даже просто увидеть представителей мира Демонов. И эта недоступность тоже трактовалось людьми, как подтверждение злобных планов демонообразных существ.
В это же время Оля и Коля почти забыли о родине и родных. Что-то они помнили, но как мы помним свои сны, очень смутно. Девочка сильнее скучала по дому, как по не совсем осознаваемому образу, а мальчик быстро отвлекся на новые забавы и приключения. Энергия земных детей согревала окружающих их демонов, которые души не чаяли в двойняшках. Им все прощалось и разрешалось. За то, за что местных детей наказывали тяжелым выговором или невыносимым бойкотом, земных — только тактично журили.
Демоны бесконечно благодарили наш мир, за то, что он оставил им детей. В то время как земляне готовили план возмездия.