К источнику тока с эдс и внутренним сопротивлением подключен электрический чайник когда вода

Обновлено: 17.05.2024

А4. Результаты измерения силы тока в резисторе при разных напряжениях на его клеммах показаны в таблице. При напряжении 3,5 В показания амперметра:
1. предсказать невозможно
2. равны 7,0 А
3. равны 6,5 А
4. равны 7,5 А

А5. Длина медного кабеля с удельным сопротивлением 17 . 10 - 8 Ом . м, площадью сечения 0,5 мм 2 и сопротивлением 170 Ом .
1) 2 . 10 -3 м 2) 200 м 3)500 м 4) 5 . 10 9 м

А6. Если проволоку разрезать поперек на 3 равные части и соединить их параллельно, то ее сопротивление .
1) уменьшится в 3 раза 2) увеличится в 3 раза
3) уменьшится в 9 раз 4) увеличится в 9 раз

А7. R1 = 2 Ом, R2 = 6 Ом и падение напряжения на участке 24 В. Сила. тока в каждом резисторе …
1) I1 = 12 A, I2 = 4 А 2) I1 = I2 = 3 А
3) I1 = I2 = 16 А 4) I1 = 4A, I2 = 12 А
3) напряжение на внешнем участке цепи
4) напряжение на внутреннем участке цепи.

А16. К источнику тока с внутренним сопротивлением 5 Ом подключили сопротивление 57,5 Ом. Определить величину тока в цепи, если ток короткого замыкания 50 А.
1) 4 А 2) 2 А 3) 0,9 А 4) 1,25 А

Часть В
В1. К концам длинного однородного проводника приложено напряжение U. Провод заменили на другой, длина которого в два раза больше, и приложили к нему прежнее напряжение U. Что произойдёт при этом с сопротивлением проводника, силой тока и мощностью?
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
1. сопротивление проводника
3. выделяющаяся на проводнике мощность
ИХ ИЗМЕНЕНИЕ
1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится

В2. Параллельно соединены два резистора R1 = 2 Ом и R2 = 4 Ом. Отношение количества теплоты выделяющегося в каждом проводнике Q1/Q2 равно .

В3. Если подключить к источнику с ЭДС 12 В сопротивление R, то сила тока будет равна 3 А, а при подключении сопротивления 2R сила тока будет - 2 А. Определить внутреннее сопротивление источника и величину R.

В4. Участок цепи состоит из трех равных резисторов. К двум последовательно соединенным резисторам параллельно подключен третий, по которому течет ток 3 А. Общий ток участка цепи .

В5 Чему равен электрический заряд конденсатора электроёмкостью С = 100 мкФ (см. рис.), если внутреннее сопротивление источника тока r = 10 Ом, ЭДС = 15 В, а сопротивления резисторов R1 = 70 Ом и R2 = 20 Ом?

\u043f\u043e\u043b\u043e\u0436\u0438\u0442\u0435\u043b\u044c\u043d\u043e \u0437\u0430\u0440\u044f\u0436\u0435\u043d\u043d\u044b\u0445 \u0447\u0430\u0441\u0442\u0438\u0446
\u042d\u0442\u043e \u043d\u0435\u043a\u043e\u0442\u043e\u0440\u0430\u044f \u0443\u0441\u043b\u043e\u0432\u043d\u043e\u0441\u0442\u044c, \u0444\u0438\u0437\u0438\u043a\u0438 \u043f\u0440\u043e\u0441\u0442\u043e \u0442\u0430\u043a \u0434\u043e\u0433\u043e\u0432\u043e\u0440\u0438\u043b\u0438\u0441\u044c.

\u04102. 4) 0,25 \u0441
\u041f\u043e \u043e\u043f\u0440\u0435\u0434\u0435\u043b\u0435\u043d\u0438\u044e \u0441\u0438\u043b\u0430 \u0442\u043e\u043a\u0430\u00a0 [tex]I[\/tex]\u00a0\u044d\u0442\u043e \u043a\u043e\u043b-\u0432\u043e \u0437\u0430\u0440\u044f\u0434\u0430\u00a0[tex]q[\/tex], \u043f\u0435\u0440\u0435\u043d\u0435\u0441\u0435\u043d\u043d\u043e\u0433\u043e \u0432 \u0435\u0434\u0438\u043d\u0438\u0446\u0443 \u0432\u0440\u0435\u043c\u0435\u043d\u0438\u00a0[tex]t[\/tex] :
[tex]I = \\dfrac[\/tex]
\u041e\u0442\u0441\u044e\u0434\u0430,
[tex]t = \\dfrac = \\dfrac = 0.25 \\; \\text[\/tex]

\u04103.\u00a0 4) \u0441\u0438\u043b\u0430 \u0442\u043e\u043a\u0430
[tex]I = \\dfrac[\/tex]

\u04104.\u00a0 2) 7 \u0410 (!)
\u0412\u0441\u0451 \u0437\u0430\u0432\u0438\u0441\u0438\u0442 \u043e\u0442 \u0442\u0430\u0431\u043b\u0438\u0446\u044b. \u041d\u0430 \u043f\u0440\u043e\u0441\u0442\u043e\u0440\u0430\u0445 \u0438\u043d\u0442\u0435\u0440\u043d\u0435\u0442\u0430 \u044f \u043d\u0430\u0448\u0435\u043b \u0442\u0430\u043a\u0443\u044e \u0442\u0430\u0431\u043b\u0438\u0446\u0443 (!) \u043a \u044d\u0442\u043e\u043c\u0443 \u0437\u0430\u0434\u0430\u043d\u0438\u044e:
U,\u0412 |\u00a00 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
I, \u0410\u00a0 |\u00a00 |\u00a02 | 4 |\u00a06 |\u00a08 |10|
\u0418\u0437\u0432\u0435\u0441\u0442\u043d\u043e, \u0447\u0442\u043e \u0441\u0432\u044f\u0437\u044c \u043d\u0430\u043f\u0440\u044f\u0436\u0435\u043d\u0438\u044f\u00a0[tex]U[\/tex] \u0438 \u0441\u0438\u043b\u044b \u0442\u043e\u043a\u0430 [tex]I[\/tex]\u00a0- \u043b\u0438\u043d\u0435\u0439\u043d\u0430\u044f \u0438 \u043e\u043f\u0440\u0435\u0434\u0435\u043b\u044f\u0435\u0442\u0441\u044f \u043f\u043e \u0437\u0430\u043a\u043e\u043d\u0443 \u041e\u043c\u0430:
[tex]U = I \\cdor R,[\/tex]
\u0433\u0434\u0435\u00a0[tex]R[\/tex] - \u044d\u0442\u043e \u0441\u043e\u043f\u0440\u043e\u0442\u0438\u0432\u043b\u0435\u043d\u0438\u0435.
\u0418\u0437 \u0442\u0430\u0431\u043b\u0438\u0446\u044b \u0432\u0438\u0434\u043d\u043e, \u0447\u0442\u043e\u00a0[tex]R = U\/I = 0.5[\/tex] \u041e\u043c. \u042d\u0442\u043e \u0441\u043f\u0440\u0430\u0432\u0435\u0434\u043b\u0438\u0432\u043e \u0434\u043b\u044f \u043b\u044e\u0431\u043e\u0439 \u044f\u0447\u0435\u0439\u043a\u0438. \u0422\u0435\u043f\u0435\u0440\u044c \u043e\u0441\u0442\u0430\u043b\u043e\u0441\u044c \u043e\u043f\u0440\u0435\u0434\u0435\u043b\u0438\u0442\u044c \u0441\u0438\u043b\u0443 \u0442\u043e\u043a\u0430 \u0438\u0437 \u0437\u0430\u043a\u043e\u043d\u0430 \u041e\u043c\u0430:
[tex]I = U\/R = \\dfrac = 7 \\; \\text[\/tex]

\u04105.\u00a0 3) 500 \u043c
\u0424\u043e\u0440\u043c\u0443\u043b\u0430 \u0434\u043b\u044f \u0440\u0430\u0441\u0447\u0435\u0442\u0430 \u0441\u043e\u043f\u0440\u043e\u0442\u0438\u0432\u043b\u0435\u043d\u0438\u044f\u00a0[tex]R[\/tex]:
[tex]R = \\dfrac[\/tex]
\u0417\u043d\u0430\u0447\u0438\u0442, \u0434\u043b\u0438\u043d\u0430 \u043f\u0440\u043e\u0432\u043e\u0434\u0430 \u043e\u043f\u0440\u0435\u0434\u0435\u043b\u044f\u0435\u0442\u0441\u044f \u043a\u0430\u043a
[tex]l = \\dfrac[\/tex]
\u041f\u043e\u0434\u0441\u0442\u0430\u0432\u0438\u043c \u0447\u0438\u0441\u043b\u0430 \u0438\u0437 \u0443\u0441\u043b\u043e\u0432\u0438\u044f \u0437\u0430\u0434\u0430\u0447\u0438
[tex]R = 170[\/tex] \u041e\u043c
[tex]S = 0.5[\/tex] \u043c\u043c\u00b2 = [tex]0.5 \\cdot 10^ [\/tex] \u043c\u00b2
[tex]\\rho = 17 \\cdot 10^[\/tex] \u041e\u043c\u00b7\u043c
\u0438 \u043f\u043e\u043b\u0443\u0447\u0438\u043c \u0447\u0438\u0441\u043b\u0435\u043d\u043d\u043e\u0435 \u0437\u043d\u0430\u0447\u0435\u043d\u0438\u0435 \u0434\u043b\u0438\u043d\u044b \u043a\u0430\u0431\u0435\u043b\u044f
[tex]l = \\dfrac = \\dfrac<170 \\cdot 0.5 \\cdot 10^><17 \\cdot 10^> = 0.5 \\cdot 10^3[\/tex] \u043c = 500 \u043c

\u04106.\u00a0 1) \u0443\u043c\u0435\u043d\u044c\u0448\u0438\u0442\u0441\u044f \u0432 3 \u0440\u0430\u0437\u0430
\u041d\u0430\u0447\u0430\u043b\u044c\u043d\u043e\u0435 \u0441\u043e\u043f\u0440\u043e\u0442\u0438\u0432\u043b\u0435\u043d\u0438\u0435 \u043f\u0440\u043e\u0432\u043e\u043b\u043e\u043a\u0438\u00a0[tex]R_0[\/tex].\u00a0
\u0421\u043e\u043f\u0440\u043e\u0442\u0438\u0432\u043b\u0435\u043d\u0438\u0435 \u043a\u0430\u0436\u0434\u043e\u0433\u043e \u0438\u0437 \u0442\u0440\u0435\u0445 \u0440\u0430\u0432\u043d\u044b\u0445 \u0447\u0430\u0441\u0442\u0435\u0439 \u0440\u0430\u0437\u0440\u0435\u0437\u0430\u043d\u043d\u043e\u0439 \u043f\u043b\u0435\u043d\u043a\u0438\u00a0[tex]R_0\/3[\/tex] \u0432 \u0441\u043e\u043e\u0442\u0432\u0435\u0442\u0441\u0442\u0432\u0438\u0438 \u0441 \u04105.
\u0421\u0443\u043c\u043c\u0430\u0440\u043d\u043e\u0435 \u0441\u043e\u043f\u0440\u043e\u0442\u0438\u0432\u043b\u0435\u043d\u0438\u0435 \u043f\u0440\u0438 \u043f\u0430\u0440\u0430\u043b\u043b\u0435\u043b\u044c\u043d\u043e\u043c \u0441\u043e\u0435\u0434\u0438\u043d\u0435\u043d\u0438\u0438 \u043e\u043f\u0440\u0435\u0434\u0435\u043b\u044f\u0435\u0442\u0441\u044f \u043a\u0430\u043a\u00a0
[tex]\\dfrac = \\dfrac + \\dfrac + \\dfrac[\/tex]
\u0412 \u043d\u0430\u0448\u0435\u043c \u0441\u043b\u0443\u0447\u0430\u0435,
[tex]\\dfrac = \\dfrac + \\dfrac + \\dfrac = \\dfrac[\/tex]
\u041f\u0435\u0440\u0435\u0432\u0435\u0440\u043d\u0435\u043c \u0434\u0440\u043e\u0431\u044c \u0438 \u043f\u043e\u043b\u0443\u0447\u0438\u043c, \u0447\u0442\u043e\u00a0[tex]R = R_0\/3[\/tex].
\u0412 \u0438\u0442\u043e\u0433\u0435, \u0441\u043e\u043f\u0440\u043e\u0442\u0438\u0432\u043b\u0435\u043d\u0438\u0435 \u0443\u043c\u0435\u043d\u044c\u0448\u0438\u043b\u043e\u0441\u044c \u0432\u00a0[tex]R_0\/R = 3[\/tex] \u0440\u0430\u0437\u0430.

\u04107.\u00a01)\u00a0[tex]I_1[\/tex] = 12 A,\u00a0[tex]I_2[\/tex] \u00a0= 4 A
\u0420\u0435\u0437\u0438\u0441\u0442\u043e\u0440\u044b \u0441\u043e\u0435\u0434\u0438\u043d\u0435\u043d\u044b \u043f\u0430\u0440\u0430\u043b\u043b\u0435\u043b\u044c\u043d\u043e. \u0417\u043d\u0430\u0447\u0438\u0442, \u043d\u0430\u043f\u0440\u044f\u0436\u0435\u043d\u0438\u0435 \u043d\u0430 \u043a\u0430\u0436\u0434\u043e\u043c \u0438\u0437 \u0440\u0435\u0437\u0438\u0441\u0442\u043e\u0440\u043e\u0432 \u043e\u043f\u0440\u0435\u0434\u0435\u043b\u044f\u0435\u0442\u0441\u044f \u043e\u0434\u0438\u043d\u0430\u043a\u043e\u0432\u043e\u0435 \u0438 \u0440\u0430\u0432\u043d\u043e 24 \u0412:\u00a0
[tex]U = U_1 = U_2 = 24 \\; \\text[\/tex].\u00a0\u00a0
\u041e\u0441\u0442\u0430\u043b\u043e\u0441\u044c \u0442\u043e\u043b\u044c\u043a\u043e \u0440\u0430\u0441\u0441\u0447\u0438\u0442\u0430\u0442\u044c \u0441\u0438\u043b\u0443 \u0442\u043e\u043a\u0430 \u043d\u0430 \u043a\u0430\u0436\u0434\u043e\u043c \u0440\u0435\u0437\u0438\u0441\u0442\u043e\u0440\u0435 \u043f\u043e \u0437\u0430\u043a\u043e\u043d\u0443 \u041e\u043c\u0430 \u0434\u043b\u044f \u0443\u0447\u0430\u0441\u0442\u043a\u0430 \u0446\u0435\u043f\u0438:
[tex]I_1 = U_1\/R_1 = 12 \\; \\text[\/tex]
[tex]I_2 = U_2\/R_2 = 4 \\; \\text[\/tex]

\u041016.\u00a0 1) 4 \u0410
\u0422\u043e\u043a \u043a\u043e\u0440\u043e\u0442\u043a\u043e\u0433\u043e \u0437\u0430\u043c\u044b\u043a\u0430\u043d\u0438\u044f\u00a0[tex]I_k[\/tex] \u043e\u043f\u0440\u0435\u0434\u0435\u043b\u044f\u0435\u0442\u0441\u044f \u043a\u0430\u043a\u00a0
[tex]I_k = \\dfrac,[\/tex]\u00a0
\u0433\u0434\u0435\u00a0[tex]\\varepsilon[\/tex] - \u044d\u0442\u043e \u042d\u0414\u0421, \u0430\u00a0[tex]r[\/tex] - \u044d\u0442\u043e \u0432\u043d\u0443\u0442\u0440\u0435\u043d\u043d\u0435\u0435 \u0441\u043f\u043e\u0440\u0442\u0438\u0432\u043b\u0435\u043d\u0438\u0435. \u041e\u0442\u0441\u044e\u0434\u0430, \u043c\u043e\u0436\u0435\u043c \u043d\u0430\u0439\u0442\u0438 \u042d\u0414\u0421:
[tex]\\varepsilon = I_k \\cdot r[\/tex].
\u0422\u0435\u043f\u0435\u0440\u044c \u0437\u0430\u043f\u0438\u0448\u0435\u043c \u0437\u0430\u043a\u043e\u043d \u041e\u043c\u0430 \u0434\u044f \u043f\u043e\u043b\u043d\u043e\u0439 \u0446\u0435\u043f\u0438:
[tex]I = \\dfrac[\/tex].
\u041f\u043e\u0434\u0441\u0442\u0430\u0432\u0438\u043c \u042d\u0414\u0421 \u0438\u0437 \u0443\u0441\u043b\u043e\u0432\u0438\u044f \u043a\u043e\u0440\u043e\u0442\u043a\u043e\u0433\u043e \u0437\u0430\u043c\u044b\u043a\u0430\u043d\u0438\u044f \u0438 \u043f\u043e\u043b\u0443\u0447\u0438\u043c:
[tex]I = \\dfrac[\/tex]
\u041e\u0441\u0442\u0430\u043b\u043e\u0441\u044c \u0442\u043e\u043b\u044c\u043a\u043e \u043f\u0440\u043e\u0438\u0437\u0432\u0435\u0441\u0442\u0438 \u0447\u0438\u0441\u043b\u0435\u043d\u043d\u044b\u0435 \u0440\u0430\u0441\u0447\u0435\u0442\u044b:
[tex]I = \\dfrac = \\dfrac = 4 \\; \\text[\/tex].
">,

B1.\u00a0
1. \u0441\u043e\u043f\u0440\u043e\u0442\u0438\u0432\u043b\u0435\u043d\u0438\u0435\n\u043f\u0440\u043e\u0432\u043e\u0434\u043d\u0438\u043a\u0430 -- \u0443\u0432\u0435\u043b\u0438\u0447\u0438\u0442\u0441\u044f
2. \u0441\u0438\u043b\u0430 \u0442\u043e\u043a\u0430 --\n\u0443\u043c\u0435\u043d\u044c\u0448\u0438\u0442\u0441\u044f
3. \u0432\u044b\u0434\u0435\u043b\u044f\u044e\u0449\u0430\u044f\u0441\u044f \u043d\u0430\n\u043f\u0440\u043e\u0432\u043e\u0434\u043d\u0438\u043a\u0435 \u043c\u043e\u0449\u043d\u043e\u0441\u0442\u044c -- \u0443\u043c\u0435\u043d\u044c\u0448\u0438\u0442\u0441\u044f
\n1) \u0424\u043e\u0440\u043c\u0443\u043b\u0430 \u0434\u043b\u044f \u044d\u043b\u0435\u043a\u0440\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u043e\u0433\u043e \u0441\u043e\u043f\u0440\u043e\u0442\u0438\u0432\u043b\u0435\u043d\u0438\u044f:
\n[tex]R = \\dfrac[\/tex]
\n\u0418\u0437 \u0444\u043e\u0440\u043c\u0443\u043b\u044b \u0432\u0438\u0434\u043d\u043e, \u0447\u0442\u043e \u043f\u0440\u0438 \u0443\u0432\u0435\u043b\u0438\u0447\u0435\u043d\u0438\u0438 \u0434\u043b\u0438\u043d\u044b\u00a0[tex]l[\/tex]\n\u0432 2 \u0440\u0430\u0437\u0430 - \u0441\u043e\u043f\u0440\u043e\u0442\u0438\u0432\u043b\u0435\u043d\u0438\u0435 [tex]R[\/tex] \u0442\u043e\u0436\u0435 \u0443\u0432\u0435\u043b\u0438\u0447\u0438\u0442\u0441\u044f \u0432 2 \u0440\u0430\u0437\u0430, \u044d\u0442\u0438 \u0432\u0435\u043b\u0438\u0447\u0438\u043d\u044b\n\u043f\u0440\u044f\u043c\u043e\u043f\u0440\u043e\u043f\u043e\u0440\u0446\u0438\u043e\u043d\u0430\u043b\u044c\u043d\u044b.\u00a0
\n2) \u041f\u043e \u0437\u0430\u043a\u043e\u043d\u0443 \u041e\u043c\u0430 \u0441\u0438\u043b\u0430 \u0442\u043e\u043a\u0430 \u043e\u043f\u0440\u0435\u0434\u0435\u043b\u044f\u0435\u0442\u0441\u044f \u043a\u0430\u043a
\n[tex]I = \\dfrac[\/tex]
\n\u041d\u0430\u043f\u0440\u044f\u0436\u0435\u043d\u0438\u0435 \u043e\u0441\u0442\u0430\u043b\u043e\u0441\u044c \u0442\u0435\u043c \u0436\u0435, \u0441\u043e\u043f\u0440\u043e\u0442\u0438\u0432\u043b\u0435\u043d\u0438\u0435\n\u0443\u0432\u0435\u043b\u0438\u0447\u0438\u043b\u043e\u0441\u044c, \u0437\u043d\u0430\u0447\u0438\u0442 \u0441\u0438\u043b\u0430 \u0442\u043e\u043a\u0430 \u0443\u043c\u0435\u043d\u044c\u0448\u0438\u043b\u0430\u0441\u044c \u0432 2 \u0440\u0430\u0437\u0430.
\n3) \u041c\u043e\u0449\u043d\u043e\u0441\u0442\u044c\u00a0[tex]P[\/tex] \u043e\u043f\u0440\u0435\u0434\u0435\u043b\u044f\u0435\u0442\u0441\u044f \u043a\u0430\u043a\n\u043f\u0440\u043e\u0438\u0437\u0432\u0435\u0434\u0435\u043d\u0438\u0435 \u0441\u0438\u043b\u044b \u0442\u043e\u043a\u0430 \u0438 \u043d\u0430\u043f\u0440\u044f\u0436\u0435\u043d\u0438\u044f:
\n[tex]P = I \\cdot U[\/tex]
\n\u0421\u0438\u043b\u0430 \u0442\u043e\u043a\u0430 \u0443\u043c\u0435\u043d\u044c\u0448\u0438\u043b\u0430\u0441\u044c, \u0437\u043d\u0430\u0447\u0438\u0442 \u0438 \u043c\u043e\u0449\u043d\u043e\u0441\u0442\u044c\n\u0443\u043c\u0435\u043d\u044c\u0448\u0438\u043b\u0430\u0441\u044c (\u043f\u0440\u0438 \u043f\u043e\u0441\u0442\u043e\u044f\u043d\u043d\u043e\u043c \u043d\u0430\u043f\u0440\u044f\u0436\u0435\u043d\u0438\u0438).

\u04122.\u00a0[tex]Q_1\/Q_2\n= R_2\/R_1 = 2[\/tex]
\n\u041f\u043e \u0437\u0430\u043a\u043e\u043d\u0443 \u0414\u0436\u043e\u0443\u043b\u044f-\u041b\u0435\u043d\u0446\u0430 \u043a\u043e\u043b\u0438\u0447\u0435\u0441\u0442\u0432\u043e \u0442\u0435\u043f\u043b\u043e\u0442\u044b,\n\u0432\u044b\u0434\u0435\u043b\u044f\u044e\u0449\u0435\u0435\u0441\u044f \u0432 \u043f\u0440\u043e\u0432\u043e\u0434\u043d\u0438\u043a\u0435 \u0441 \u0441\u043e\u043f\u0440\u043e\u0442\u0438\u0432\u043b\u0435\u043d\u0438\u0435\u043c\u00a0[tex]R[\/tex] \u043f\u0440\u0438 \u043f\u0440\u043e\u0445\u043e\u0436\u0434\u0435\u043d\u0438\u0438\n\u0447\u0435\u0440\u0435\u0437 \u043d\u0435\u0433\u043e \u0442\u043e\u043a\u0430\u00a0[tex]I[\/tex] \u0437\u0430 \u0432\u0440\u0435\u043c\u044f\u00a0[tex]t[\/tex] \u043e\u043f\u0440\u0435\u0434\u0435\u043b\u044f\u0435\u0442\u0441\u044f \u0442\u0430\u043a:
\n[tex]Q = I^2 \\cdot R \\cdot t[\/tex]
\n\u0412\u043e\u0441\u043f\u043e\u043b\u044c\u0437\u0443\u0435\u043c\u0441\u044f \u0437\u0430\u043a\u043e\u043d\u043e\u043c \u041e\u043c\u0430 ([tex]I = U\/R[\/tex]),\n\u0447\u0442\u043e\u0431\u044b \u043f\u0435\u0440\u0435\u043f\u0438\u0441\u0430\u0442\u044c \u0437\u0430\u043a\u043e\u043d \u0414\u0436\u043e\u0443\u043b\u044f-\u041b\u0435\u043d\u0446\u0430 \u0447\u0435\u0440\u0435\u0437 \u043d\u0430\u043f\u0440\u044f\u0436\u0435\u043d\u0438\u0435:
\n[tex]Q = \\dfrac t[\/tex]
\n\u041f\u0440\u0438 \u043f\u0430\u0440\u0430\u043b\u043b\u0435\u043b\u044c\u043d\u043e\u043c \u0441\u043e\u0435\u0434\u0438\u043d\u0435\u043d\u0438\u0438 \u043d\u0430\u043f\u0440\u044f\u0436\u0435\u043d\u0438\u0435 \u043d\u0430 \u043a\u0430\u0436\u0434\u043e\u043c\n\u0438\u0437 \u0440\u0435\u0437\u0438\u0441\u0442\u043e\u0440\u043e\u0432 \u043e\u0434\u0438\u043d\u0430\u043a\u043e\u0432\u043e\u0435 ([tex]U_1 = U_2[\/tex]). \u0417\u043d\u0430\u0447\u0438\u0442, \u043a\u043e\u043b\u0438\u0447\u0435\u0441\u0442\u0432\u043e \u0432\u044b\u0434\u0435\u043b\u0435\u043d\u043d\u043e\u0439\n\u0442\u0435\u043f\u043b\u043e\u0442\u044b \u0431\u0443\u0434\u0435\u0442 \u043e\u043f\u0440\u0435\u0434\u0435\u043b\u044f\u0442\u044c\u0441\u044f \u0442\u043e\u043b\u044c\u043a\u043e \u0432 \u0441\u043e\u043f\u0440\u043e\u0442\u0438\u0432\u043b\u0435\u043d\u0438\u0435\u043c:
\n[tex]\\dfrac = \\dfrac = \\dfrac = \\dfrac = 2[\/tex]

B3.\u00a0[tex]R = r = 2 [\/tex] \u041e\u043c
\n\u0417\u0430\u043a\u043e\u043d \u041e\u043c\u0430 \u0434\u043b\u044f \u043f\u043e\u043b\u043d\u043e\u0439 \u0446\u0435\u043f\u0438 \u0441 \u043d\u0430\u043b\u0438\u0447\u0438\u0435\u043c \u042d\u0414\u0421:
\n[tex]I = \\dfrac[\/tex]
\n\u0412 \u043f\u0435\u0440\u0432\u043e\u043c \u0441\u043b\u0443\u0447\u0430\u0435 \u0438\u043c\u0435\u0435\u043c
\n[tex]I_1 = \\dfrac[\/tex],
\n\u0430 \u0432\u043e \u0432\u0442\u043e\u0440\u043e\u043c
\n[tex]I_2 = \\dfrac[\/tex].
\n\u041f\u0440\u0438\u0432\u0435\u0434\u0435\u043c \u043a\u0430\u0436\u0434\u043e\u0435 \u0438\u0437 \u044d\u0442\u0438\u0445 \u0443\u0440\u0430\u0432\u043d\u0435\u043d\u0438\u0439 \u043a \u043e\u0431\u0449\u0435\u043c\u0443\n\u0437\u043d\u0430\u043c\u0435\u043d\u0430\u0442\u0435\u043b\u044e \u0438 \u043f\u043e\u043b\u0443\u0447\u0438\u043c \u0441\u0438\u0441\u0442\u0435\u043c\u0443 \u0434\u0432\u0443\u0445 \u0443\u0440\u0430\u0432\u043d\u0435\u043d\u0438\u0439 \u043d\u0430 2 \u043d\u0435\u0438\u0437\u0432\u0435\u0441\u0442\u043d\u044b\u0445 - [tex]R[\/tex] \u0438\n[tex]r[\/tex]:
\n[tex]1) I_1 \\cdot R + I_1 \\cdot r = \\varepsilon\n\\\\ 2) I_2 \\cdot 2\\cdot R + I_2 \\cdot r = \\varepsilon[\/tex]
\n\u041f\u043e\u0434\u0441\u0442\u0430\u0432\u0438\u043c \u0438\u0437\u0432\u0435\u0441\u0442\u043d\u044b\u0435 \u0432\u0435\u043b\u0438\u0447\u0438\u043d\u044b \u0438\u0437 \u0443\u0441\u043b\u043e\u0432\u0438\u044f \u0437\u0430\u0434\u0430\u0447\u0438 \u0438\n\u043f\u043e\u043b\u0443\u0447\u0438\u043c:
\n[tex] \\left \\ < \\atop > \\right. [\/tex]
\n\u0420\u0435\u0448\u0435\u043d\u0438\u0435\u043c \u044f\u0432\u043b\u044f\u044e\u0442\u0441\u044f\u00a0[tex]R=2[\/tex]\n\u0438\u00a0[tex]r = 2[\/tex].

Основным законом, при помощи которого можно изучать и рассчитывать электрические цепи, является закон Ома, устанавливающий соотношение между током, напряжением и сопротивлением.

Закон Ома для участка цепи

Сила тока прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника

Если увеличить в несколько раз напряжение, действующее в электрической цепи, то ток в этой цепи увеличится во столько же раз. А если увеличить в несколько раз сопротивление цепи, то ток во столько же раз уменьшится. Подобно этому водяной поток в трубе тем больше, чем сильнее давление и чем меньше сопротивление, которое оказывает труба движению воды.

При этом на каждом из участков такой цепи работа электростатических сил переходит в тепловую, механическую или энергию химических связей. Так как работа электростатических сил, перемещающих заряд по замкнутой траектории, всегда равна нулю, то только силы электростатического поля не могут обеспечить постоянное движение зарядов по замкнутой траектории.

Чтобы электрический ток в замкнутой цепи не прекращался, необходимо включить в неё источник тока (см. рис. 2 ), внутри которого перемещение свободных зарядов происходило бы не под действием электростатических сил, а при участии любых других сил, называемых сторонними .

Сторонние силами называют силы неэлектростатического происхождения, действующих на заряды со стороны источника тока.

Природа сторонних сил может быть различной (кроме неподвижных зарядов):

1) химические реакции – в гальванических элементах (батарейках), аккумуляторах (сторонние силы возникают в результате химических реакций между электродами и жидким электролитом),

2) электромагнитной – в генераторах. При этом генераторы могут использовать

а) механическую энергию – ГЭС, б) ядерную – АЭС, в) тепловую – ТЭС, г) приливов и отливов – ПЭС, д) ветровую – ВЭС и т.д. (силы, действующие на свободные заряды, перемещающиеся в магнитном поле).

3) использование фотоэффекта – фото-ЭДС в калькуляторах и солнечных батареях

(в фотоэлементах сторонние силы возникают при действии света на электроны атомов, входящих в состав некоторых веществ),

4) пьезоэффект – пьезо-ЭДС, например, в пьезозажигалках,

5) контактная разность потенциалов – термо-ЭДС в термопарах и т.д.

Например, в цепи на рис. 2 , свободные заряды, перемещаются от тела А к телу Б под действием электростатических сил, а сторонние силы источника питания заставляют их возвращаться обратно – от Б к А .

Сторонние силы в источнике тока разделяют разноимённые электрические заряды друг от друга, совершая работу против электростатических (кулоновских сил). Контакт (полюс) источника тока, где в результате действия сторонних сил накапливается положительный заряд, называют положительным, а противоположно заряженный полюс – отрицательным, обозначая их так, как изображено на рис. 1 . Очевидно, что чем больший заряд накопится на полюсе источника тока, тем больше работы совершили сторонние силы по разделению зарядов, т.к. работа против кулоновских сил прямо пропорциональна величине заряда. Поэтому отношение работы, А _ст , сторонних сил, перемещающих заряд q внутри источника тока от отрицательного полюса к положительному, не зависит от величины заряда и служит характеристикой источника тока, называемой электродвижущей силой (ЭДС) источника

Как и разность потенциалов, ЭДС в СИ измеряют в вольтах.

Сопротивление источника тока или внутреннее сопротивление тоже является его важной характеристикой. Внутренним сопротивлением гальванического элемента, например, является сопротивление электродов и электролита, находящегося между ними. Внешним участком замкнутой цепи называют её участок, подсоединённый снаружи к источнику тока (см. рис. 2).

Чтобы определить, как зависит сила тока от ЭДС источника в цепи, изображённой на рис. 2 , нарисуем эквивалентную схему, где R соответствует сопротивлению проводника между А и Б , (внешняя цепь), а r – внутреннему сопротивлению источника тока.

Согласно закону Джоуля-Ленца работа А _полн тока, протекающего по замкнутой цепи, за интервал времени t равна: А _полн = I 2. R . t + I 2. r . t . Из закона сохранения энергии следует, что работа тока должна быть равна работе сторонних сил А _стор = Ɛ . q = Ɛ . It . Приравняв А _полн и А _стор , получаем следующее выражение для

R – внешнее сопротивление [Ом];

r – сопротивление источника ЭДС (внутреннее) [Ом];

ε– ЭДС источника тока [В].

которое называют законом Ома для полной цепи

сила тока в полной цепи прямо пропорциональна ЭДС и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи, где под полным сопротивлением понимается сумма внешних и внутренних сопротивлений.

Напряжение на зажимах источника, а соответственно и во внешней цепи

где величина Ir - падение напряжения внутри источника тока.

2) Если внешнее сопротивление замкнутой цепи равно нулю, то такой режим источника тока называется коротким замыканием.

3) Для полной цепи закон Джоуля-Ленца

Если полная цепь содержит несколько последовательно соединённых источников тока, то для вычисления силы тока следует вместо Ɛ взять алгебраическую сумму ЭДС всех этих источников, выбрав какое-нибудь направление обхода цепи, например, по часовой стрелке (рис. г ). Если при таком обходе мы идём от положительного полюса источника тока к отрицательному, то ЭДС данного источника следует суммировать со знаком минус .

Задачи, которые предложены в этой статье, очень интересные. Они все решаются довольно просто, но требуют “творческого подхода”, немного нестандартного мышления, широкого взгляда.

Задача 1. К источнику тока с ЭДС В, внутренним сопротивлением которого можно пренебречь, присоединены последовательно лампочка и резистор с сопротивлением кОм. Вольтметр с сопротивлением кОм, подключенный к зажимам лампочки, показывает напряжение В. Какое напряжение будет на лампочке, если отключить вольтметр? Зависимость сопротивления лампы от температуры нити накала не учитывать.

Если вольтметр показывает 6 В, следовательно, на резисторе падает 3 В – ведь на пренебрежимо малом внутреннем сопротивлении ничего не упадет (ну или пренебрежимо мало). Так как сопротивление резистора 1000 Ом, то по закону Ома ток в нем 0,003 А. Определим ток через вольтметр:

$I_V=\frac< U_V > < R_V >=\frac=0,0015$

То есть делаем вывод, что через вольтметр течет ровно половина того тока, что тек через резистор. Или, иными словами, ток поделился пополам на ветвь с лампой и ветвь с вольтметром. Тогда и сопротивления лампы и вольтметра равны. Следовательно, сопротивление лампы 4 кОм.

Определим ток через лампу, если вольтметр убрать.

$I_l=\frac<E> =\frac=0,018$

Напряжение на лампе

$U_l=IR_l=0,0018\cdot 4000=7,2$

Задача 2. Два источника тока с одинаковыми ЭДС, но разными внутренними сопротивлениями, включены последовательно и замкнуты на параллельно соединенные резисторы Ом, Ом. Внутреннее сопротивление первого источника Ом. Найдите внутреннее сопротивление второго источника , если известно, что напряжение на его зажимах равно нулю.

Давайте упростим схему, заменив два сопротивления и одним.

$R=\frac<R_1R_2> =\frac=1,6$

$I=\frac<2E> $

То есть получается, что

$E=\frac<2Er_2> $

$r_2= R+r_1=1,6+0,2=1,8$

Можно было рассуждать и так: если напряжение одной ЭДС из двух падает на ее внутреннем сопротивлении, то напряжение второй падает на сумме , то есть .

Задача 3. Цепь состоит из двух последовательно соединенных источников с одинаковыми ЭДС, равными 8 В каждый, и внутренними сопротивлениями и Ом. Параллельно каждому из источников включен резистор Ом. Какое значение покажет идеальный вольтметр, включенный в цепь?

Вольтметр показывает напряжение на резисторе, его и надо найти. Для этого нужно знать ток в резисторе. Можно воспользоваться законами Кирхгофа, а можно попробовать решить методом наложения, который основан на принципе суперпозиции.

Решаем по Кирхгофу:

К задаче 3, по Кирхгофу

$\begin<Bmatrix> \\< I_1r_1+I_3R=E_1>\\< I_2r_2+I_3R=E_2>\end$

Решим эту систему. ЭДС равны, так что можно заменить их обозначением . Следовательно,

$\begin<Bmatrix> \\< I_1r_1+( I_1+I_2)R=E>\\< I_2r_2+( I_1+I_2)R=E>\end$

$I_1=\frac<I_2r_2> То есть =2I_2$
.

$I_2=\frac<E> =\frac=1,6$

$I_3=I_1+I_2=1,6+3,2=4,8$

Теперь решим по методу наложения: сначала закоротим один источник, оставив его внутреннее сопротивление, и рассчитаем токи в полученной цепи. Мы получим частичные токи, которые появляются вследствие влияния на цепь источника . Потом точно так же поступим со вторым источником, и снова найдем частичные токи. Токи в ветвях будут получены в результате суммирования этих частей.

К задаче 3, метод наложения

Сначала первая схема.

$\[I_1$

$\[U_R$

$\[I_2$

$\[U_R$

$\[I_R= I_R$

$U_R= I_R\cdot R=\frac<24> =4,8$

Задача 4. В электрическую цепь включены лампочка и резистор. КПД источника 60%. Внутреннее сопротивление источника тока Ом. Сила тока, текущего через источник, А. Найдите напряжение на лампочке.

Вспомним, что такое ЭДС источника: это отношение сопротивления нагрузки к сумме внутреннего сопротивления и сопротивления нагрузки. Или, что то же самое, отношение падений напряжений. На внутреннем сопротивлении в 1 Ом при токе в 1 А упадет 1 В, и это составит 40%, потому что остальные 60% обязаны упасть на сопротивлении нагрузки (это резистор и лампа вместе, на них одинаковое напряжение). Тогда ЭДС равна 2,5 В, а на нагрузке падает 1,5 В.

$\rho=1,1\cdot10^<-6> Задача 5. Спираль электрического чайника изготовлена из нихромовой проволоки сечением мм . В чайнике находится 1,5 литра воды, и он подключен к сети с напряжением В. Вода в чайнике за мин нагревается от К до К. Какова длина проволоки, если КПД чайника 75%? Удельное сопротивление нихрома$
Ом м.

Мощность (электрическая) вычисляется как , количество теплоты – как . Но у чайника КПД 75%, поэтому количество тепла, переданное воде, равно t" width="169" height="25" />
. Вода нагрелась на " width="256" height="16" />
, следовательно .

$c m \Delta T=\eta\frac<U^2> t$

$R=\frac<\eta U^2t> < c m \Delta T>$

$\frac<\rho l> =\frac< c m \Delta T>$

Замечу, что массу воды на экзамене надо вычислять через объем и плотность, неважно, что вы знаете, что 1,5 литра – это 1,5 кг воды.

$l=\frac<\eta U^2t S> < c m \rho \Delta T>=\frac> < 4200\cdot1,5\cdot1,1\cdot10^\cdot75>=8,4$

Задача 6. В сеть включены параллельно электрический чайник и кастрюля разной емкости, потребляющие мощности Вт и Вт. Вода в них закипает одновременно через мин. На сколько минут позже закипит вода в чайнике, чем в кастрюле, если их включить в ту же сеть последовательно?

Распишем мощности приборов. Так как включены они параллельно, то напряжения одинаковы, а токи – различны.

Количество тепла, нужное, чтобы закипела вода в чайнике:

Количество тепла, нужное, чтобы закипела вода в кастрюле:

То есть можно заключить, что

$\frac< P_1> < P_2>=\frac< I_1>< I_2>$

Так как при параллельном включении

$\frac< I_1> < I_2>=\frac< R_2>< R_1>=\frac< P_1>< P_2>$

Сопротивление больше у прибора с меньшей мощностью, то есть у кастрюли.

Теперь включаем приборы последовательно. Ток через оба прибора протекает один, а напряжения на приборах разные, так как у них разные сопротивления.

$I=\frac =\frac< P_2>R_1>=\fracR_2>$

Напряжение на чайнике тогда

$U_1=IR_1=\frac < P_2>R_1>\cdotR_1=\frac< 1+\frac< P_1>< P_2>>$

Напряжение на кастрюле

$U_2=IR_2=\frac < P_1>R_2>\cdotR_2=\frac< 1+\frac< P_2>< P_1>>$

Мощность чайника будет равна

$\[P_1$

Мощность кастрюли будет равна

$\[P_2$

Время нагрева было:

$t=\frac<Q_1R_1> =\frac$

Так как, чтобы вскипятить воду, нужно то же количество теплоты, то

Время нагрева будет теперь для чайника:

$\[t_1=\frac<Q_1> <img class=$

Смотрите также другие конспекты по решению задач:

Закон Ома для всей цепи.
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Задача № 1. Вольтметр, подключенный к лампочке, показывает U = 4 В, а амперметр — I = 2 А (рис. 6-10). Чему равно внутреннее сопротивление r источника тока, к которому эта лампочка присоединена, если ЭДС источника ε = 5 В?
Примечание: если в условии задачи ничего не сказано о сопротивлении амперметра, то этим сопротивлением можно пренебречь, а если ничего не сказано о сопротивлении вольтметра, то его следует считать бесконечно большим, а силу тока, текущего через вольтметр, равной нулю.

Задача № 2. Дана схема (рис. 6-11, а). Во сколько раз изменится сила тока, текущего в неразветвленной части цепи, и напряжение на полюсах источника тока, если ключ К замкнуть? Сопротивление лампы Л₂ вдвое больше сопротивления лампы Л₁, а внутреннее сопротивление источника тока в 10 раз меньше сопротивления лампы Л₁.

Задача № 3. В резисторе сопротивлением R = 5 Ом сила тока I = 0,2 А. Резистор присоединен к источнику тока с ЭДС ε = 2 В. Найти силу тока короткого замыкания I_к.з.

Задача № 4. Вольтметр, подключенный к полюсам источника тока при разомкнутой внешней цепи, показал U₁ = 8 В. Когда же цепь замкнули на некоторый резистор (рис. 6-12, а), вольтметр показал U₂ = 5 В. Что покажет этот вольтметр, если последовательно к этому резистору подключить еще один такой же (рис. 6-12, б) ? Что покажет этот вольтметр, если второй резистор присоединить к первому параллельно (рис. 6-12, в)?

Задача № 5. Цепь питается от источника тока с ЭДС ε = 4 В и внутреннем сопротивлением г = 0,2 Ом. Построить график зависимости силы тока I в цепи и напряжения U на полюсах источника тока от внешнего сопротивления R.

Задача № 6. Амперметр, будучи накоротко присоединен к гальваническому элементу с ЭДС ε = 2 В и внутренним сопротивлением r = 0,2 Ом, показал ток силой I₁ = 3 А . Какую силу тока I₂ покажет этот амперметр, если его зашунтировать сопротивлением R_ш = 0,1 Ом?

Задача № 7. Дана схема (рис. 6-16). Емкости конденсаторов С₁, С₂ и ЭДС источника тока ε известны. Известно также, что ток короткого замыкания I_к.з. этого источника в три раза превосходит ток I, текущий в этой цепи. Найти напряженности Е₁ и Е₂ полей в конденсаторах, если расстояния между их обкладками равны d.

Задача № 8. Дана схема (рис. 6-17). Известны емкости С и 2С конденсаторов, сопротивления R и 2R проводников и ЭДС источника тока ε. Внутренним сопротивлением источника тока можно пренебречь (г = 0). Определить напряжения U₁ и U₂ на конденсаторах и заряды q₁ и q₂ этих конденсаторов.

Задача № 9. Имеется N одинаковых источников тока, которые соединяют сначала последовательно, затем параллельно, подключая каждый раз к одному и тому же внешнему сопротивлению R. Внутреннее сопротивление каждого источника r. Во сколько раз при этом изменяется напряжение на внешней части цепи?

Задача № 10. Электрическая цепь состоит из источника тока с ЭДС ε = 180 В и потенциометра сопротивлением R = 5 кОм. Ползунок потенциометра стоит посередине прибора (рис. 6-21, а). Найти показания вольтметров U₁ и U₂, подключенных к потенциометру, если их сопротивления R₁ = 6 кОм и R₂ = 4 кОм. Внутренним сопротивлением r источника тока пренебречь.

Задача № 11. Дана схема, изображенная на рис. 6-22, а. Сопротивления R1, R2 и R известны. Известны также ЭДС источника тока ε и его внутреннее сопротивление r. Найти силу тока I₂ в сопротивлении R₂.

Задача № 12. Проволока из нихрома образует кольцо диаметром D = 2 м (рис. 6-23, а). В центре кольца помещен источник тока с ε = 2В и внутренним сопротивлением r = 1,5 Ом, соединенный в точках а и b с кольцом такой же проволокой. Найти разность потенциалов φ_b – φ_а между точками b и а. Удельное сопротивление нихрома р = 1,1 мкОм•м, площадь поперечного сечения проволоки S = 1 мм 2 .

Читайте также:

К источнику тока с эдс и внутренним сопротивлением подключен электрический чайник когда вода

Закон Ома для всей цепи. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Закон Ома для всей цепи.
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ