Физика › 8 класс › Электрические явления

Тема 42Последовательное соединение проводников

★★★

Термины темы — найди их в тексте:последовательнобольшевсе

Потребители можно соединять по-разному. Самое простое — последовательно, друг за другом, без разветвлений.

Последовательное соединение проводников Иллюстрация: light-fizika.ru

Две лампы, соединённые последовательно, и схема этой цепи Иллюстрация: light-fizika.ru

Три закона последовательного соединения

1. Сила тока одинакова

I=I_1=I_2

Весь заряд, прошедший через первый проводник, проходит и через второй — нигде не накапливается.

Все амперметры в последовательной цепи показывают одно и то же Иллюстрация: light-fizika.ru

2. Напряжения складываются

U=U_1+U_2

Вольтметры на каждой лампе и на обеих вместе Иллюстрация: light-fizika.ru

3. Сопротивления складываются

R=R_1+R_2

Общее сопротивление больше каждого из сопротивлений.

Из закона Ома ( $U=IR$ ) и одинакового тока следует: на большем сопротивлении — большее напряжение.

\frac{U_1}{U_2}=\frac{R_1}{R_2}

Недостаток

Если один прибор выйдет из строя (перегорит лампа), цепь разорвётся и выключатся все приборы. Так было со старыми ёлочными гирляндами.

Образ для запоминания

Последовательно — «один путь на всех»: ток один, а напряжение делится между участниками, как общий пирог: кому больше сопротивление — тому больше кусок.

⚗ Мини-опыт

Меняйте сопротивления ламп и напряжение источника. Сравните показания амперметров и вольтметров. Выверните одну лампу — что стало со второй?

▶ Симуляция PhET

Соберите цепь из батарейки и двух ламп, соединённых друг за другом. Поставьте амперметры в разные места и вольтметры на каждую лампу. Проверьте все три закона.

Электрические схемы: «Постоянный ток»Открыть ↗

Симуляция: PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, лицензия CC BY-NC 4.0 (phet.colorado.edu); русский перевод интерфейса.

? Проверь себя

Ответь, не подглядывая в конспект: вспоминать — лучший способ запомнить.

1Как распределяется сила тока при последовательном соединении?

Заряд проходит по одному пути.

2Чему равно общее сопротивление двух последовательно соединённых резисторов 2 Ом и 3 Ом?

R=R_1+R_2

3На каком из двух последовательно соединённых резисторов напряжение больше?

U_1/U_2=R_1/R_2

✎ Задачи

А Уровень А по образцу: одна формула, один шаг

Резисторы 2 Ом и 3 Ом соединены последовательно. Каково общее сопротивление?
Ответ
5 Ом.
Как получилось?
Через резисторы 4 Ом и 6 Ом, соединённые последовательно, течёт ток 2 А. Найдите напряжение на каждом и общее.
Ответ
$U_1=8$ В, $U_2=12$ В, $U=20$ В.
Как получилось?
Напряжения на двух последовательно включённых лампах 3 В и 9 В. Каково общее напряжение?
Ответ
12 В.
Как получилось?
Сила тока в первой лампе 0,5 А. Какова сила тока во второй, включённой с ней последовательно?
Ответ
0,5 А.
Как получилось?
Почему в старой ёлочной гирлянде гасли все лампочки, если перегорала одна?
Ответ
Лампочки соединены последовательно — цепь разрывалась.
Как получилось?

Б Уровень Б сам: несколько шагов, перевод единиц

Лампы сопротивлением 6 Ом и 12 Ом соединены последовательно и подключены к 9 В. Найдите силу тока и напряжение на каждой лампе.
Ответ
$R=18$ Ом, $I=0{,}5$ А, $U_1=3$ В, $U_2=6$ В.
Как получилось?
Сколько одинаковых ламп, рассчитанных на 12 В, нужно соединить последовательно, чтобы включить их в сеть 220 В?
Ответ
$220:12\approx18{,}3$ — не меньше 19 ламп.
Как получилось?
При последовательном соединении $U_1:U_2=2$ , а $R_2=5$ Ом. Найдите $R_1$ .
Ответ
$R_1=2R_2=10$ Ом.
Как получилось?

↻ Закрепи

Карточки терминов

Нажми на карточку — она перевернётся. «Знаю» — карточка вернётся на повторение позже (через сутки, неделю, месяц), «Повторить» — скоро снова.

Последовательное соединение: ток

I=I_1=I_2

Последовательное соединение: напряжение

U=U_1+U_2

Последовательное соединение: сопротивление

R=R_1+R_2

Экспресс-карта

Возьми лист и за 3 минуты нарисуй по памяти карту темы: в центре — тема, ветви — главные идеи, на ветвях — термины. Потом сравни.