Основные характеристики электрического тока

Р. С. КУРМАНОВ, Г. Б. ТОДЕР

ПОСТОЯННЫЙ  ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ  ТОК.

ПРИМЕРЫ  РЕШЕНИЯ  ЗАДАЧ

 

ОМСК 2016

Министерство транспорта Российской федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения

______________________________________

 

 

Р. С. Курманов, Г. Б. Тодер

 

 

ПОСТОЯННый  электрический  ТОК.

ПРИМЕРЫ  РЕШЕНИЯ  ЗАДАЧ

 

Утверждено методическим советом университета

в качестве учебно-методического пособия

для самостоятельной работы студентов при решении задач по физике

 

 

Омск  2016

УДК 537.3(075.8)

ББК 22.33я73

К93

 

Постоянный электрический ток. Примеры решения задач:Учебно-методическое пособие / Р. С. Курманов, Г. Б. Тодер; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2016. 27 с.

 

Учебно-методическое пособие сформировано в соответствии с действующей программой по курсу общей физики для втузов, содержит список основных формул и примеры решения типовых задач по основным темам раздела физики «Постоянный электрический ток», требующих применения законов Ома, Джоуля – Ленца, Кирхгофа и др.

Предназначено для самоподготовки студентов очной и заочной форм обучения к занятиям, контрольным мероприятиям и экзаменам.

Библиогр.: 5 назв. Рис. 16.

 

Рецензенты: доктор физ.-мат. наук, профессор Г. И. Косенко;

канд. техн. наук, доцент Е. Ю. Салита.

 

 

________________________

© Омский гос. университет

путей сообщения, 2016

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Введение                                                                                                               5

1. Основные характеристики электрического тока и металлического проводника6

1.1. Основные характеристики электрического тока                                    6

1.2. Сопротивление металлического проводника                                         6

1.3. Параллельное и последовательное соединение проводников               7

2. Законы Ома                                                                                                      9

2.1. Закон Ома для однородного участка цепи                                            9

2.2. Закон Ома для неоднородного участка цепи                                       11

2.3. Закон Ома для замкнутой цепи                                                             13

3. Работа, мощность и тепловое действие тока                                                 15

3.1. Работа и мощность тока                                                                        15

3.2. Закон Джоуля – Ленца                                                                          18

3.3. Передача энергии и мощности тока на расстояние                             20

4. Правила Кирхгофа                                                                                        23

Библиографический список                                                                                                    26

ВВЕДЕНИЕ

Успешное изучение общего курса физики в вузе [1 – 3] невозможно без умения применять знание физических законов при решении учебных задач, однако именно решение задач вызывает наибольшие затруднения у студентов.

В методических указаниях [4, 5] содержится набор задач для самостоятельной подготовки студентов очной и заочной форм обучения к занятиям, контрольным мероприятиям и экзаменам.

Цель данного учебно-методического пособия – оказать помощь студентам в освоении методики решения типовых задач по разделу «Постоянный электрический ток», представленных в работах [4, 5]. Каждый раздел пособия содержит краткие теоретические сведения и (или) рекомендации по решению задач, которые помогут подготовиться к занятиям, примеры решения типовых задач по основным темам раздела «Постоянный электрический ток».

В основу каждой физической задачи положен частный случай проявления законов физики, поэтому прежде чем приступить к решению задач, необходимо изучить теоретический материал по соответствующей теме [1 – 3].

Общий алгоритм решения задач, собранных в данном пособии, имеет следующий вид: 1) кратко записать условие и вопрос задачи (при необходимости перевести единицы измерения всех величин в основные единицы системы СИ), изобразить схему электрической цепи или ее участка, отражающую условие задачи; 2) записать тему задачи; 3) выбрать и записать формулы по теме, на которые будет опираться решение в соответствии с условием и вопросом задачи; 4) опираясь на выписанные формулы, составить и решить полученную систему уравнений; 5) записать ответ в стандартной форме. Такая схема деятельности позволит сформировать навык решения учебных физических задач.

Большую часть задач удобно решать в общем виде, т. е. сначала вывести формулу для расчета искомой величины, затем подставить в полученную формулу численные данные. Это позволит лучше понять физические закономерности, в частности, увидеть в явном виде зависимость искомой величины от величин, значения которых заданы в условии задачи, т. е. выяснить, как изменение искомой величины зависит от изменения исходных данных.

Перед рассмотрением задач на тему «Правила Кирхгофа» рекомендуется повторить разделы математики, связанные с методами решения систем алгебраических уравнений.

 

1. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО  ТОКА  И

МЕТАЛЛИЧЕСКОГО  ПРОВОДНИКА

Основные характеристики электрического тока