Закони постійного струму

Другий рівень

1.Усі лампи в електричному колі (рис. 1) однакові. Залежністю електричного опору лампи від її розжарення можна знехтувати. Визначте варіант відповіді, у якому номери ламп розташовано за порядком зменшення яскравості світіння.

Розв’язання. За порядком зменшення яскравості світіння, — значить, за порядком зменшення сили струму. Якщо уважно подивитися на схему, то не треба нічого розраховувати. У центрі схеми немає точки, отже, немає і з’єднання провідників, лампи 2 і 4 з’єднані послідовно. Тому ; розташувати номери ламп 2 і 4 «у порядку зменшення…» неможливо! Відповідь Г не підходить… Лампа 1 стоїть у колі послідовно з джерелом струму; отже, не може бути менше від сили струму в будьякій іншій лампі. Тому відповідь А теж не підходить. А ще видно: лампу 5 закорочено провідниками практично без опору, тому вона не горить і номер 5 має стояти в списку останнім! Це дозволяє відкинути відповідь В. Отже, правильна відповідь Б.

Коментар. Що ж, непогано. Щоб так розбиратися зі схемами, треба добре розумітися на них. Проте про всяк випадок наведемо й еквівалентну схему кола (рис. 2), яка дозволяє знайти точні співвідношення між силами струму в лампах (лампу 5, через яку не тече струм, на еквівалентній схемі не показано).

2. Електричні нагрівники, на яких зазначено «220 В, 1200 Вт» і «220 В, 1800 Вт», з’єднали послідовно та приєднали до мережі з напругою В.Визначте загальну потужність струму в нагрівниках, не враховуючи залежність електричного опору від температури.

Розв’язання. Позначимо і номінальні значення потужностей нагрівників. Із формули потужності струму випливає, що і . Загальний опір нагрівників при послідовному з’єднанні

Оскільки опір R більший за опір кожного нагрівника, загальна потужність P буде меншою від номінальної потужності кожного нагрівника. Ця потужність Вт. Правильна відповідь Б.

3. Вагон поїзда метрополітену має чотири електродвигуни, які працюють за напруги В і сили струму А. ККД двигунів . Швидкість рівномірного руху вагона по горизонтальному тунелю км/год. Визначте силу F опору рухові.

Розв’язання. При рівномірному русі сила тяги дорівнює за модулем F. За час t вагон проходить відстань . ККД , де корисна робота , а робота електричного струму . Звідси кН. Правильна відповідь В.