Система

Электрический ток. Сила тока. Условия существования тока. №9.1 Сколько электронов проходит через поперечное сечение проводника за 1 нс при силе тока 1 мкА? Ответ: №9.2 Найти скорость упорядоченного движения электронов в проводе сечением 5 мм² при силе тока 10 А, если концентрация электронов проводимости 5∙10²⁸ м^-3. Ответ: №9.3 Найти скорость упорядоченного движения электронов в медном проводе сечением 25 мм² при силе тока 50 А, считая, что на каждый атом приходится один электрон проводимости. Ответ: №9.4 Конденсатор емкостью 100 мкФ заряжается до напряжения 500 В за 0,5 с. Каково среднее значение силы зарядного тока? Ответ: №9.5 Сила тока в лампе равна 0,3 А. Какой заряд протечет через лампу за 10 минут? Ответ: № 9.6 Время протекания тока в проводнике увеличили в 2 раза. При этом величина прошедшего по проводнику заряда тоже увеличилась в 2 раза. Как изменилась сила тока в проводнике? Ответ:

Закон Ома для участка цепи. Сопротивление проводника. №9.7 Определить плотность тока (отношение силы тока к площади поперечного сечения проводника ), протекающего по константановому проводнику длиной 5 м, при напряжении 12 В? Ответ: №9.8 Какова напряженность электрического поля в алюминиевом проводнике сечением 1,4 мм² при силе тока 1 А? Ответ: №9.9 Обмотка реостата сопротивлением 84 Ом выполнена из никелиновой проволоки с площадью поперечного сечения 1 мм². Какова длина проволоки? Ответ: №9.10 Медная проволока диаметром 1,5 мм имеет сопротивление 8 Ом. Определите длину этой проволоки. Ответ: №9.11 Медный провод длиной 5 км имеет сопротивление 12 Ом. Определить массу меди необходимой для его изготовления. Ответ: №9.12 Определите массу медного проводника, имеющего сопротивление 0,81 Ом и длину 100 м. Ответ: №9.13 Медная проволока массой 300 г имеет электрическое сопротивление 57 Ом. Найти длину проволоки. Ответ: №9.14 Медная проволока массой 300 г имеет электрическое сопротивление 57 Ом. Найти площадь поперечного сечения проволоки. Ответ: №9.15 Во сколько раз отличаются сопротивления алюминиевой проволоки длиной 10 м и диаметром 2 мм и медной длиной 15 м и диаметром 2,5 мм? Ответ: №9.16 Участок цепи состоит из стальной проволоки длиной 2 м и площадью поперечного сечения 0,48 мм², соединенной последовательно с никелиновой проволокой длиной 1 м и площадью поперечного сечения 0,21 мм². Какое напряжение надо подвести к данному участку цепи, чтобы сила тока в нем составила 0,6 А? Ответ: № 9.17 На рисунке представлена электрическая цепь. Амперметр и вольтметр считайте идеальными. Вольтметр показывает напряжение 2 В. Каковы показания амперметра? Ответ: № 9.18 На рисунке представлена электрическая цепь. Амперметр и вольтметр считайте идеальными. При замыкании ключа вольтметр показывает напряжение 12 В. Каковы будут показания амперметра? Ответ:

Законы последовательного и параллельного соединения проводников. №9.19 Цепь состоит из трех последовательно соединенных проводников, подключенных к источнику напряжением 24 В. Сопротивление первого проводника 4 Ом, второго 6 Ом, напряжение на концах третьего проводника 4 В. Найти силу тока в цепи, сопротивление третьего проводника и напряжения на концах первого и второго проводников. Ответ: №9.20 Электрическую лампу сопротивлением 240 Ом, рассчитанную на напряжение 120 В, надо питать от сети напряжением 220 В. Какой длины нихромовый проводник с площадью поперечного сечения 0,55 мм² надо включить последовательно с лампой? Ответ: №9.21 Четыре лампы, рассчитанные на напряжение 3 В и силу тока 0,3 А, Надо включить параллельно и питать от источника с напряжением 5,4 В. Резистор какого сопротивления надо включить последовательно с лампам? Ответ: №9.22 Елочная гирлянда подключается к сети с напряжением 220 В и состоит из 20 ламп сопротивлением 100 Ом каждая, соединенных последовательно. Чему равна сила тока в цепи гирлянды? Ответ: №9.23 Кабель состоит из двух стальных жил площадью поперечного сечения 0,6 мм² каждая и четырех медных жил площадью поперечного сечения 0,85 мм² каждая. Каково падение напряжения на каждом километре такого кабеля при силе тока 0,1А? Ответ: №9.24 Из проволоки с площадью поперечного сечения 2∙10^{-7 м2} и удельным сопротивлением 1,8∙10^-8 Ом∙м изготовили равносторонний треугольник со стороной 0,3 м. Определить сопротивление между двумя вершинами треугольника. Ответ: №9.25 Как изменится сопротивление участка цепи АВ, изображенного на рисунке, если ключ К разомкнуть? Сопротивление каждого резистора равно 4 Ом. Ответ: № 9.26 На участке цепи, изображенном на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно R. Полное сопротивление участка при замкнутом ключе К равно? Ответ: № 9.27 Пять одинаковых резисторов с сопротивлением r = 1 Ом соединены в электрическую цепь, схема которой представлена на рисунке. По участку АВ течёт ток I = 4 А. Какое напряжение показывает идеальный вольтметр? Ответ: № 9.28 В распоряжении ученика имеются 3 резистора сопротивлениями 2 Ом, 3 Ом и 6 Ом. Пробуя соединять эти резисторы различными способами, ученик может получить электрические цепи, имеющие различные сопротивления. Какие минимальное и максимальное сопротивления может получить ученик? Ответ:

Работа и мощность тока. Закон Джоуля – Ленца. №9.29 На цоколе лампочки карманного фонарика написано: 3,5 В, 0,28 А. Найти сопротивление лампы в рабочем режиме и потребляемую мощность. Ответ: №9.30 В бытовой электроплитке, рассчитанной на напряжение 220 В, имеются две спирали, сопротивление каждой спирали равно 80,7 Ом. С помощью переключателя в сеть можно включить одну спираль, две спирали последовательно или две спирали параллельно. Найти мощность в каждом случае. Ответ: №9.31 Какой ток течет через лампочку мощностью 40 Вт, если ее сопротивление 10 Ом? Ответ: №9.32 Лампочка карманного фонаря рассчитана на напряжение 3,5 В и силу тока 0,2 А. Какую мощность потребляет лампочка? Ответ: №9.33 При ремонте электрической плитки спираль была укорочена на 10%. Во сколько раз изменилась мощность плитки? Ответ: №9.34 Десять параллельно соединенных ламп сопротивлением по 0,5 кОм каждая, рассчитанных на напряжение 120 В, питаются через реостат от сети напряжением 220 В. Какова мощность электрического тока в реостате? Ответ: №9.35 К концам проводника приложено напряжение 10 В. Какой заряд должен пройти по проводнику, чтобы в нем выделилось 1000 Дж теплоты? Ответ: №9.36 Два проводника включены в цепь последовательно. Сопротивление первого в 16 раз больше сопротивления второго. Найти отношение количества теплоты, выделившегося на первом проводнике к количеству теплоты, выделившемуся на втором проводнике за одно и то же время. Ответ: №9.37 Электродвигатель подъемного крана работает под напряжением 380 В, при этом сила тока в его обмотке равна 20 А. Каков КПД установки, если груз массой 1 т кран поднимает на высоту 19 м за 50 с? Ответ: №9.38 Троллейбус массой 11 т движется равномерно со скоростью 36 км/ч. Найти силу тока в обмотке двигателя, если напряжение равно 550 В и КПД 80%. Коэффициент сопротивления движению равен 0,02. Ответ: №9.39 Электромотор питается от сети с напряжением 220 В. Сопротивление мотора 2 Ом. Сила потребляемого тока 10 А. Найти потребляемую мощность и КПД мотора. Ответ: №9.40 Какой длины надо взять никелиновую проволоку площадью поперечного сечения 0,84 мм2, чтобы изготовить нагреватель на 220 В, при помощи которого можно было бы нагреть 2 л воды от 20˚С до кипения за 10 минут при КПД 80%? Ответ: №9.41 В сосуд с водой, масса которой 2 кг, помещен электрический нагреватель, по которому течет ток 6 А. Сопротивление нагревателя 24 Ом. За какое время температура воды повысится на 36 градусов, если на ее нагревание идет 80% электроэнергии? Ответ: №9.42 К однородному медному цилиндрическому проводнику на 15 с приложили разность потенциалов 1 В. Какова длина проводника, если его температура при этом повысилась на 10 К? Изменением сопротивления проводника и рассеянием тепла при его нагревании пренебречь. Ответ:
№9.43 На рисунке представлен график зависимости напряжения U на концах резистора от силы тока I , текущего через него. Мощность тока в резисторе при силе тока 3 А равна? Ответ:

ЭДС источника тока. Закон Ома для полной цепи. №9.44 При питании лампочки от элемента с ЭДС 1,5 В сила тока в цепи равна 0,2 А Найти работу сторонних сил в элементе за 1 минуту. Ответ: №9.45 К источнику с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 1 Ом подключен реостат, сопротивление которого 5 Ом. Найти силу тока в цепи и напряжение на зажимах источника. Ответ: № 9.46 Схема электрической цепи показана на рисунке. Когда ключ К разомкнут, идеальный вольтметр показывает 8 В. При замкнутом ключе вольтметр показывает 7 В. Сопротивление внешней цепи равно 3,5 Ом. Чему равно ЭДС источника тока и его внутреннее сопротивление? Ответ: №9.47 При подключении лампочки к батарее элементов с ЭДС 4,5 В вольтметр показал напряжение 4 В, а амперметр – силу тока 0,25 А. Каково внутреннее сопротивление батареи? Ответ: №9.48 В проводнике сопротивлением 2 Ом, подключенном к элементу с ЭДС 1,1 В, сила тока равна 0,5 А. Какова сила тока при коротком замыкании элемента? Ответ: №9.49 Электрическая схема состоит из двух параллельно соединенных резисторов сопротивлением 40 Ом и 10 Ом, подключенных к зажимам аккумулятора с ЭДС 24 В. Сила тока в общей части цепи равна 2 А. Найти ток короткого замыкания. Ответ: №9.50 Лампочка габаритных огней автомобиля имеет стандартную мощность 21 Вт при номинальном напряжении 12 В. Какой ток течет через каждую из четырех лампочек, подключенных параллельно к аккумулятору с ЭДС 11,8 В и внутренним сопротивлением 2,5 Ом? Ответ: №9.51 При подключении к батарее гальванических элементов резистора сопротивлением 16 Ом сила тока в цепи была 1 А, а при подключении резистора сопротивлением 8 Ом сила тока стала 1,8 А. Найти ЭДС и внутреннее сопротивление батареи. Ответ: №9.52 Найти внутреннее сопротивление и ЭДС источника тока, если при силе тока 30 А мощность во внешней цепи равна 180 Вт, а при силе тока 10 А эта мощность равна 100 Вт. Ответ: №9.53 К источнику тока поочередно подключают резисторы с сопротивлениями 12,5 Ом и 50 Ом. В обоих случаях на резисторах выделяется одинаковая мощность. Найти внутреннее сопротивление источника. Ответ: №9.54 Электрическая цепь состоит из источника тока с ЭДС 30 В и внутренним сопротивлением 7,5 Ом и двух резисторов R₁=5 Ом и R₂, соединенных последовательно. Мощность, выделяемая на первом резисторе равна 20 Вт. Какое количество теплоты выделится на втором резисторе за 10 с? Ответ: №9.55 От генератора с ЭДС 40 В и внутренним сопротивлением 0,04 Ом ток поступает по медному кабелю площадью поперечного сечения 170 мм² к месту электросварки, удаленному от генератора на 50 м. Найти напряжение на зажимах генератора и на сварочном аппарате, если сила тока в цепи равна 200 А. Какова мощность сварочной дуги? Ответ: №9.56 Генератор питает 50 ламп по 300 Ом каждая, соединенных параллельно. Напряжение на зажимах генератора 128 В, его внутреннее сопротивление 0,1 Ом, а сопротивление подводящей линии 0,4 Ом. Найти силу тока в линии, ЭДС генератора, напряжение на лампах, полезную мощность, потерю мощности на внутреннем сопротивлении генератора и на подводящих проводах. Ответ: №9.57 От генератора с ЭДС 250 В и внутренним сопротивлением 0,1 Ом необходимо протянуть к потребителю двухпроводную линию длиной 100 м. Какая масса алюминия пойдет на изготовление подводящих проводов, если максимальная мощность потребителя 22 кВт и он рассчитан на напряжение 220 В? Ответ: №9.58 К соединенным параллельно плоскому конденсатору емкостью 2 мкФ и сопротивлению 10 Ом подключен источник с ЭДС 3 В и внутренним сопротивлением 5 Ом. Определить заряд на обкладках конденсатора. Ответ: №9.59 В схеме, изображенной на рисунке, ЭДС источника тока равна 10 В, его внутреннее сопротивление r = 1 Ом, а сопротивления резисторов R₁ = R₂ = 2 Ом. Какое напряжение показывает вольтметр? Ответ:
№9.60 На рисунке 1 приведена схема установки, с помощью которой исследовалась зависимость напряжения на реостате от величины протекающего тока при движении ползунка реостата справа налево. На рисунке 2 приведены графики, построенные по результатам измерений для двух разных источников напряжения. Чему равно отношение ЭДС источников E₁/E₂? Вольтметр и амперметр считать идеальными. Ответ:

Электрический ток в различных средах. №9.61 При электролитическом получении алюминия используются ванны, работающие под напряжением 5 В при силе тока 40 кА. Сколько требуется времени для получения 1 т алюминия, и каков при этом расход энергии? Ответ: №9.62 Каков расход энергии на рафинирование 1 т меди, если напряжение на электролитической ванне по техническим нормам равно 0,4 В? Ответ: №9.63 Напряжение на клеммах электролитической ванны 10 В. Какая масса меди выделится при электролизе при затрате 5 кВт∙ч энергии? КПД установки 80%. Электрохимический эквивалент меди 3,3∙10^-7 кг/Кл. Ответ: №9.64 Толщина слоя никеля, образовавшегося при электролитическом никелировании изделия за 15 мин, равна 0,09 мм. При этом ток в течение этого времени равномерно увеличивается от 4 А до 8 А. Определить площадь поверхности изделия. Ответ: №9.65 При электролизе серной кислоты выделилось 0,2 г водорода за 4000 с. Определить силу тока, протекающего через электролит, если электрохимический эквивалент водорода равен 10^-8 кг/Кл. Ответ:

№9.66 Найти сопротивление между точками A и D, если каждое из трех сопротивлений равно 1 Ом. Сопротивлением соединительных проводов пренебречь. Ответ:

№9.67 Две электрические лампочки включены в сеть параллельно. Сопротивление первой лампочки равно 360 Ом, второй – 240 Ом. Какая из лампочек потребляет большую мощность и во сколько раз? Ответ:

№9.68 В цепь подано напряжение 100 В. Сопротивление каждого резистора равно 21 Ом. Найти общее сопротивление цепи, а также распределение токов и напряжений. Ответ:

№9.69 Электрическая цепь состоит из батарейки, амперметра, вольтметра и реостата. При некотором положении ползунка реостата показания приборов были 0,5 А и 3,2 В. После того, как положение ползунка изменили показания стали 1А и 2,6 В соответственно. Определите силу тока короткого замыкания батарейки. Ответ:

№9.70 Чему равен электрический заряд конденсатора электроемкостью С = 100 мкФ (см. рисунок), если внутреннее сопротивление источника тока r = 10 Ом, ЭДС e = 15 В, а сопротивления резисторов R₁ = 70 Ом и R₂ = 20 Ом? Ответ:

№9.71 Электрокипятильник со спиралью сопротивлением 160 Ом поместили в сосуд, содержащий воду массой 0,5 кг при 20˚С, и включили в сеть напряжением 220 В. Какая масса воды выкипит за 20 минут, если КПД кипятильника 80%? Ответ:

№9.72 До замыкания ключа К на схеме (см. рисунок) идеальный вольтметр V показывал напряжение 9 В. После замыкания ключа идеальный амперметр А показывает силу тока 0,4 А. Каково внутреннее сопротивление батареи? Сопротивления резисторов указаны на рисунке. Ответ:

№9.73 Конденсаторы емкостью 10 мкФ и 20 мкФ соединены последовательно. Параллельно получившейся цепочке подключают последовательно соединенные одинаковые резисторы R = 100 кОм. Точки соединения конденсаторов и резисторов замыкают проводником 1-2 (см. рисунок). Всю цепь подключают к батарейке с ЭДС равной 10 В, конденсаторы практически мгновенно заряжаются. Какой заряд протечет по проводнику 1 - 2 за достаточно большое время после замыкания? Элементы цепи считать идеальными. Ответ:

№9.74 Сколько электроэнергии надо затратить для получения 2,5 л водорода при температуре 25 градусов Цельсия и давлении 100 кПа, если электролиз ведется при напряжении 5 В и КПД установки 75%? Ответ:

№9.75 Деталь надо покрыть слоем хрома толщиной 50 мкм. Сколько времени потребуется для покрытия, если норма плотности тока при хромировании 2 кА/м². Ответ:

№9.76 К однородному медному цилиндрическому проводнику длиной 10 м приложили разность потенциалов 1 В. Определите промежуток времени, в течение которого температура проводника повысится на 10 К. Изменением сопротивления проводника и рассеянием тепла при его нагревании пренебречь. (Удельное сопротивление меди 1,7×10^–8 Ом×м.) Ответ:

№9.77 К источнику тока с ЭДС ε = 9 В и внутренним сопротивлением r = 1 Ом подключили параллельно соединенные резистор с сопротивлением R = 8 Ом и плоский конденсатор, расстояние между пластинами которого d = 0,002 м. Какова напряженность электрического поля между пластинами конденсатора? Ответ:

№9.78 Электрическая цепь состоит из источника тока и реостата. ЭДС источника ε = 6 В, его внутреннее сопротивление r = 2 Ом. Сопротивление реостата можно изменять в пределах от 1 Ом до 5 Ом. Чему равна максимальная мощность тока, выделяемая на реостате? Ответ:

№9.79 КПД источника тока при внешнем сопротивлении цепи R составляет 60%. Чему будет равно КПД источника, если внешнее сопротивление цепи увеличить в 6 раз? Ответ:

№9.80 Элемент с ЭДС 2,1 В и внутренним сопротивлением 0,2 Ом соединен с реостатом. Определить силу тока в цепи и сопротивление реостата, если напряжение на зажимах источника 2 В. Какой длины надо взять железную проволоку для изготовления реостата, если площадь ее сечения 0,75 мм²? Ответ:

№9.81 В электрической цепи при внешних сопротивлениях 2 и 0,1 Ом выделяется одинаковая мощность. Найти внутреннее сопротивление источника. Ответ:

№9.82 Найти КПД источника тока с внутренним сопротивлением 0,1 Ом, если он работает на нагрузку сопротивлением 1,5 Ом. Ответ:

№9.83 Ученик собрал электрическую цепь, состоящую из батарейки (1), реостата (2), ключа (3), амперметра (4) и вольтметра(5) (см. фотографии: опыт 1, опыт 2). После этого он измерил напряжение на полюсах источника тока и силу тока в цепи при двух положениях ползунка реостата. Определите КПД источника тока в первом опыте. Ответ:

№9.84 Почему нить накала электрической лампы сильно нагревается, а подводящие провода остаются холодными? Ответ обоснуйте используя физические законы. Ответ:

№9.85 В схеме, показанной на рисунке, вольтметр, амперметр и источник тока имеют конечное сопротивление. Как изменятся (уменьшатся или увеличатся) показания амперметра и вольтметра, если перевести движок реостата R из среднего положения в крайнее левое? Ответ обоснуйте. Ответ:

№9.86 Если в цепь параллельно проводнику сопротивлением R₁ = 120 Ом подключить проводник сопротивлением R₂, то сила тока в первом проводнике уменьшится в 6 раз. Какое сопротивление R₃ должен иметь резистор, включенный последовательно с образовавшимся разветвлением, чтобы общее сопротивление осталось без изменения? Ответ:

№9.87 На рисунке 1 приведена схема установки, с помощью которой исследовалась зависимость напряжения на реостате от величины протекающего тока при движении ползунка реостата справа налево. На рисунке 2 приведены графики, построенные по результатам измерений для двух разных источников напряжения. Чему равно отношение ЭДС источников Е₁/Е₂? Вольтметр и амперметр считать идеальными. Ответ:

№ 9.88 Какая тепловая мощность выделяется на лампе 4 в цепи, собранной по схеме, изображённой на рисунке? Сопротивление ламп 1 и 2 составляет R₁ = 20 Ом, ламп 3 и 4 составляет R₂ = 10 Ом. Внутреннее сопротивление источника r = 5 Ом, его ЭДС E = 100 В. Ответ:









Содержание



Центр компьютерного обучения © 2001 - 2020 г.