Занятие по теме: «Законы постоянного электрического тока»

Основные вопросы: Постоянный электрический ток. Сила тока, плотность тока. Напряжение. Закон Ома для участка цепи. Электрическое сопротивление. Электродвижущая сила. Внутреннее сопротивление источника тока. Закон Ома для полной электрической цепи. Параллельное и последовательное соединение проводников. Смешанное соединение проводников. Работа электрического тока. Закон Джоуля–Ленца. Мощность электрического тока

Задания:

1.Через поперечное сечение контактного провода за 2 с проходит 6·10²⁰ электронов. Какой ток протекает в проводе? (48 А)

2.Каким диаметром поперечного сечения нужно выбрать провод, чтобы при допустимой плотности тока в 1 А/мм² сила тока в нем 314 А? (20 мм)

3.Имеется катушка медной проволоки с площадью поперечного сечения 0,1 мм². Масса всей проволоки 0,3 кг. Определите сопротивление проволоки. Удельное сопротивление меди 1,7∙10^-2 .(57 Ом)

4. Общее сопротивление двух последовательно соединенных проводников 5 Ом, а параллельно соединенных этих же проводников 1,2 Ом. Чему равны эти сопротивления? (3 Ом; 2 Ом)

5.Два проводника, соединённых последовательно, имеют сопротивление в 6,25 раз большее, чем при параллельном соединении. Во сколько раз сопротивление одного проводника больше, чем другого? (в 4 раза)

6. Чему равно полное сопротивление участка АВ электрической цепи, изображенной на рисунке?

7. Участок цепи состоит из четырех последовательно соединенных резисторов, сопротивления которых равны r, 2r, 3r, 6r. Сопротивление участка уменьшится в два раза, если убрать из него

1) первый и второй резисторы 2) второй и третий резисторы

3) третий резистор 4) четвертый резистор

8. Четыре лампы, рассчитанные на 3 В и 0,3 А каждая. Надо включить параллельно и питать напряжением 5,4 В. Резистор какого сопротивления надо включить последовательно с лампами?

1) 1 Ом 2) 2 Ом 3) 3 Ом 4) 4 Ом

9. Как из­ме­нит­ся со­про­тив­ле­ние участ­ка цепи АВ, изоб­ра­жен­но­го на ри­сун­ке, если ключ К разо­мкнуть? Со­про­тив­ле­ние каж­до­го ре­зи­сто­ра равно 4 Ом.

1) умень­шит­ся на 4 Ом 2) умень­шит­ся на 2 Ом
3) уве­ли­чит­ся на 2 Ом 4) уве­ли­чит­ся на 4 Ом

10. На участ­ке цепи, изоб­ра­жен­ном на ри­сун­ке, со­про­тив­ле­ние каж­до­го из ре­зи­сто­ров равно R. Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно

1) 2) R 3) 2R 4) 3R

11. На участ­ке цепи, изоб­ра­жен­ном на ри­сун­ке, со­про­тив­ле­ние каж­до­го из ре­зи­сто­ров равно R. Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно

1) 2) R 3) 2R 4) 3R

12. На участ­ке цепи, изоб­ра­жен­ном на ри­сун­ке, со­про­тив­ле­ние каж­до­го из ре­зи­сто­ров равно R. Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе K равно

1) 2) R 3) 2R 4) 3R

13. На участ­ке цепи, изоб­ра­жен­ном на ри­сун­ке, со­про­тив­ле­ние каж­до­го из ре­зи­сто­ров равно R. Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно

1) 2) R 3) 2R 4) 0

14. Каким будет со­про­тив­ле­ние участ­ка цепи (см. ри­су­нок), если ключ К за­мкнуть? (Каж­дый из ре­зи­сто­ров имеет со­про­тив­ле­ние R.)

1) 2 R 2) 0 3) 3 R 4) R

15. Электрический кипятильник, рассчитанный на напряжение 120 В. Найти длину нихромового провода, который необходимо взять для изготовления нагревающего элемента кипятильника, если допустимая плотность равна 10,2 А/мм², а удельное сопротивление нихрома при работе кипятильника составляет 1,3·10^-6 Ом·м. (9 м)

16. В сеть с напряжением U = 24 В подключили два последовательно соединенных резистора. При этом сила тока стала равной 0,60 А. Когда резисторы подключили параллельно, суммарная сила тока стала равной 3,2 А. Определить сопротивления резисторов. (30 Ом; 10 Ом)

17. Электрическая плитка состоит из трех одинаковых нагревательных элементов. Если их соединить параллельно, то вода в чайнике, поставленном на эту плитку, закипит через t минут. Через сколько минут закипит вода в чайнике, если секции соединить последовательно?

1) t 2) t/2 3)9t 4) t/9

18. Электрический чайник имеет две обмотки. При включении одной из них чайник вскипает через 10 мин, при включении другой – через 15 мин. Через сколько времени чайник вскипит, если обмотки включить вместе: а) параллельно, б) последовательно? (6 мин; 25 мин)

19. Чему равно собственное сопротивление амперметра, если сопротивление шунта увеличивающего пределы измерения амперметра в 11 раз, равно 5 Ом? (50 Ом)

20. К амперметру с сопротивлением 0,1 Ом подключен шунт с сопротивлением 11,1 мОм. Найти ток, текущий через амперметр, если ток в общей цепи 27 А. (2,7 А)

21. Вольтметр имеет сопротивление 200 Ом. Последовательно с ним включили проводник сопротивлением 1 кОм. Во сколько раз изменилась цена деления вольтметра? (в 6 раз)

22. Электродвигатель подъемного крана подключен к источнику тока напряжением 380 В, при этом сила тока в его обмотке 20 А. Каков КПД установки, если груз массой 1 т кран поднимает на высоту 19 м за 50 с? (50%)

23. Какую работу совершает электродвигатель пылесоса за 25 мин, если при напряжении 220 В сила тока в электродвигателе 1,25 А, а КПД его 80 %? (330 кДж)

24. Сколько времени будет нагреваться 1.5 кг воды от 20 ⁰С до 100 ⁰С в электрическом чайнике мощностью 600 Вт, если КПД его нагревателя 80%? (1000 с)

25. Какое напряжение надо поддерживать в сети и какая мощность должна потребляться, чтобы питать током 30 ламп мощностью по 60 Вт, соединенных параллельно, при напряжении 120 В, если сопротивление проводов, подводящих ток к лампам, равно 4Ом? Каков коэффициент полезного действия электросети? (180В; 2700Вт; 67%)

26. При замыкании источника тока на резистор сопротивлением 5 Ом в цепи идет ток 5 А, а при замыкании на резистор сопротивлением 2 Ом идет ток 8 А. Найти внутреннее сопротивление, ЭДС источника тока и ток короткого замыкания. (3 Ом; 40 В; 13,3 А)

27. При ко­рот­ком за­мы­ка­нии клемм ис­точ­ни­ка тока сила тока в цепи равна 12 А. При под­клю­че­нии к клем­мам элек­три­че­ской лампы элек­три­че­ским со­про­тив­ле­ни­ем 5 Ом сила тока в цепи равна 2 А. По ре­зуль­та­там этих экс­пе­ри­мен­тов опре­де­ли­те ЭДС ис­точ­ни­ка тока.(12 В)

28. Четыре никелиновых куска провода длинами 1 см, 2 см, 3 см, 4 см одинакового поперечного сечения соединены последовательно. Определите напряжение на самом длинном куске провода, если разность потенциалов на концах цепи 3 В. (1,2 В)

29. Сопротивление лампочки накаливания в рабочем состоянии 240 Ом. Напряжение в сети 120 В. Сколько ламп включено параллельно в сеть, если мощность, потребляемая всеми лампочками, равна 600 Вт? (10)

30. К ис­точ­ни­ку тока с ЭДС равным 9Ви внут­рен­ним со­про­тив­ле­ни­ем 1 Ом под­клю­чи­ли па­рал­лель­но со­еди­нен­ные ре­зи­стор с со­про­тив­ле­ни­ем 8 Ом и плос­кий кон­ден­са­тор, рас­сто­я­ние между пла­сти­на­ми ко­то­ро­го, 0.002 м. Ка­ко­ва на­пря­жен­ность элек­три­че­ско­го поля между пла­сти­на­ми кон­ден­са­то­ра? (4 кВ/м)

31. На­пря­жен­ность элек­три­че­ско­го поля плос­ко­го кон­ден­са­то­ра (см. ри­су­нок) равна 24 кВ/м. Внут­рен­нее со­про­тив­ле­ние ис­точ­ни­ка 10 Ом, ЭДС 30 В, со­про­тив­ле­ния ре­зи­сто­ровR₁=20 Ом,R₂=40 Ом. Най­ди­те рас­сто­я­ние между пла­сти­на­ми кон­ден­са­то­ра. (1 мм)

32. Как и во сколь­ко раз из­ме­нит­ся мощ­ность, вы­де­ля­ю­ща­я­ся на ре­зи­сто­ре R₂ в цепи, схема ко­то­рой изоб­ра­же­на на ри­сун­ке, если пе­ре­ве­сти ключ К из по­ло­же­ния 1 в по­ло­же­ние 2? Па­ра­мет­ры цепи: ₁=1,5 В, r₁=1 Ом, ₂=3 В, r₂=2 Ом, R₁= R₂= R₃= R=4 Ом. (3,24 раза)

33. На уроке фи­зи­ки школь­ник со­брал схему, изоб­ра­жен­ную на ри­сун­ке. Ему было из­вест­но, что со­про­тив­ле­ния ре­зи­сто­ров равны R₁= 1 Ом и R₂=2 Ом. Токи, из­ме­рен­ные школь­ни­ком при по­мо­щи иде­аль­но­го ам­пер­мет­ра А при по­сле­до­ва­тель­ном под­клю­че­нии ключа К к кон­так­там 1, 2 и 3, ока­за­лись рав­ны­ми, со­от­вет­ствен­но, I₁=3A, I₂=2A,I₃=1,5A. Чему было равно со­про­тив­ле­ние ре­зи­сто­ра R₃? (3 Ом)

34. В элек­три­че­ской цепи, схема ко­то­рой изоб­ра­же­на на ри­сун­ке, кон­ден­са­тор С из­на­чаль­но не за­ря­жен. Ключ К пе­ре­во­дят в по­ло­же­ние 1. Затем, спу­стя очень боль­шое время, пе­ре­клю­ча­ют его в по­ло­же­ние 2, и снова ждут в те­че­ние до­ста­точ­но боль­шо­го про­ме­жут­ка вре­ме­ни. В ре­зуль­та­те пе­ре­во­да ключа в по­ло­же­ние 2 энер­гия кон­ден­са­то­ра уве­ли­чи­ва­ет­ся в 9 раз. Най­ди­те со­про­тив­ле­ние ре­зи­сто­ра R₂ если R₁= 10 Ом. (20 Ом)

35. Батарея состоит из нескольких параллельно соединенных одинаковых элементов с ЭДС 5 В и внутренним сопротивлением 2 Ом каждый. При токе во внешней цепи 2 А КПД схемы равен 80%. Из скольких элементов состоит батарея? (4)

36. Два медных проводника одинаковой длины, соединенных последовательно, подключены к батарее, внутренним сопротивлением которой можно пренебречь. При протекании тока на них выделяется мощность Р₁. Какая мощность выделяется на проводниках при их параллельном соединении, если сечение второго вдвое больше первого? (Р₂=4,5 Р₁)

37. В цепи, состоящей из источника тока и нагрузки сопротивлением 13 Ом, на нагрузке выделяется мощность 50 Вт. В цепи, состоящей из двух последовательно соединенных таких же источников тока и той же нагрузки, на нагрузке выделяется мощность 72 Вт. Чему равно внутреннее сопротивление источника? (26 Ом)

38. В цепи, состоящей из источника тока и нагрузки сопротивлением 38 Ом, на нагрузке выделяется мощность 50 Вт. В цепи, состоящей из двух параллельно соединенных таких же источников тока и той же нагрузки, на нагрузке выделяется мощность 72 Вт. Чему равно внутреннее сопротивление источника? (19 Ом)