Вопрос:

When assembling the electrical circuit shown in the figure, the student noticed that as the rheostat slider moved from right to left, the ammeter readings decreased: at the extreme right position of the slider, the ammeter showed 9 A, and at the extreme left, 1 A. Assuming that the resistance of the light bulb does not change during this experiment, determine the ratio of the light bulb's resistance to the maximum resistance of the rheostat.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Дано:

  • Максимальный ток (крайнее правое положение реостата): $$I_{max} = 9$$ А
  • Минимальный ток (крайнее левое положение реостата): $$I_{min} = 1$$ А
  • Сопротивление лампочки $$R_L$$ постоянно.

Решение:

Пусть $$R_L$$ - сопротивление лампочки, а $$R_{Rmax}$$ - максимальное сопротивление реостата.

  1. Крайнее правое положение реостата:
    В этом положении сопротивление реостата минимально (близко к 0). Общее сопротивление цепи почти равно сопротивлению лампочки. Тогда ток $$I_{max} = \frac{U}{R_L}$$, где U - напряжение источника.
    \[ 9 \text{ А} = \frac{U}{R_L} \]
  2. Крайнее левое положение реостата:
    В этом положении сопротивление реостата максимально, то есть равно $$R_{Rmax}$$. Общее сопротивление цепи равно $$R_L + R_{Rmax}$$. Тогда ток $$I_{min} = \frac{U}{R_L + R_{Rmax}}$$.
    \[ 1 \text{ А} = \frac{U}{R_L + R_{Rmax}} \]
  3. Находим отношение сопротивлений:
    Из первого уравнения выразим напряжение: $$U = 9 \text{ А} \times R_L$$.
    Подставим это выражение во второе уравнение:
    \[ 1 \text{ А} = \frac{9 \text{ А} \times R_L}{R_L + R_{Rmax}} \]
    Теперь решим это уравнение относительно отношения $$\frac{R_L}{R_{Rmax}}$$.
    \[ R_L + R_{Rmax} = 9 R_L \]
    \[ R_{Rmax} = 9 R_L - R_L \]
    \[ R_{Rmax} = 8 R_L \]
    Разделим обе части на $$R_{Rmax}$$ (или на $$R_L$$ и затем выразим отношение):
    \[ \frac{R_L}{R_{Rmax}} = \frac{1}{8} \]

Ответ: 1/8

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю

Похожие