Задачі з фізики. Робота та потужність струму. Закон Ома для повного кола
Середній рівень
11.1.0 До батарейки підключено лампочку. Чи правильне твердження: усередині батарейки струм іде від її додатного полюса до від’ємного?
11.2.0 У замкнутому колі сторонні сили виконали роботу 5 Дж. Яку роботу виконали за цей час кулонівські сили?
11.3.0 ЕРС батарейки кишенькового ліхтарика дорівнює 4,5 В. Чому ж у цьому ліхтарику використовують лампочку, розраховану на напругу 3,5 В?
11.4. У замкнутому колі сила струму дорівнює 1 А. Яку роботу виконують у колі сторонні сили за 10 с, якщо ЕРС джерела струму дорівнює 12 В?
11.5. Акумулятор мотоцикла має ЕРС 6 В та внутрішній опір 0,5 Ом. До нього підключили реостат з опором 5,5 Ом. Знайдіть силу струму в реостаті та напругу на клемах акумулятора.
11.6. Автомобільну лампу, на якій написано «12 В, 100 Вт», підключили до акумулятора з ЕРС 12 В і внутрішнім опором 0,06 Ом. Знайдіть силу струму та потужність струму в лампі.
11.7. ЕРС батареї акумуляторів дорівнює 6 В, а внутрішній опір батареї 0,25 Ом. Знайдіть силу струму короткого замикання.
Достатній рівень
11.8. Електричний чайник нагріває 2 л води від 10 °С до 100 °С за 3 хв. Яка довжина нікелінового проводу, з якого виготовлений нагрівальний елемент? Площа перерізу проводу дорівнює 0,63 мм2, ККД чайника 80%, напруга в мережі 220 В.
11.9. Опір першого резистора в 4 рази більший, ніж опір другого. Порівняйте потужності струму в резисторах, з’єднаних: а) послідовно; б) паралельно.
11.10. Резистори з опорами 60 Ом і 20 Ом включають у мережу з напругою 120 В. Знайдіть сумарну потужність струму в резисторах, якщо вони з’єднані: а) послідовно; б) паралельно.
11.11. Підйомник, двигун якого підключений до мережі постійної напруги 120 В, при силі струму 4 А піднімає вантаж масою 72 кг рівномірно зі швидкістю 0,5 м/с. Який ККД підйомника?
11.12. Електродвигун моделі електромобіля працює при напрузі 9 В. Модель масою 2 кг рухається з постійною швидкістю 1,5 м/с. Яка сила струму в електродвигуні, якщо ККД моделі дорівнює 75%, а коефіцієнт опору рухові 0,08?
11.13. При запуску автомобільного двигуна за допомогою стартера напруга в бортовій мережі значно знижується. Чому?
11.14. При якому опорі зовнішнього кола напруга в зовнішньому колі дорівнює половині ЕРС джерела?
11.15. Для визначення характеристик джерела струму зібрали коло (див. рисунок). При одному положенні движка реостата прилади показують 4,5 В і 0,5 А, при іншому — 4 В і 1 А. Знайдіть за цими даними ЕРС і внутрішній опір джерела струму.
11.16. Коли до джерела струму підключили резистор з опором 32 Ом, сила струму в цьому резисторі склала 500 мА. Коли резистор замі- і нили іншим, з опором 16 Ом, сила струму збільшилася до 900 мА. Знайдіть ЕРС і внутрішній опір джерела струму.
11.17. Які ЕРС і внутрішній опір джерела, якщо при силі струму 6 А потужність у зовнішньому колі дорівнює 90 Вт, а при силі струму
2 А ця потужність знижується до 60 Вт?
11.18. У колі (див. рисунок) вольтметр показує 11 В, а амперметр 2 А. ЕРС джерела струму 12 В. Знайдіть опір резистора і внутрішній опір джерела струму.
11.19. Знайдіть напругу и на полюсах джерела струму (див. рисунок). Які сили струму 11 і І2 у резисторах? Опори резисторів Лі = 8 Ом, і?2 = 24 Ом; ЕРС джерела струму £ = 40 В, його внутрішній опір г = 2 Ом.
11.20. © Як зміняться показання амперметра та вольтметра при замиканні ключа (див. рисунок)? Внутрішній опір джерела порівнянний з опорами лампочок.
11.21. ЕРС джерела струму дорівнює 12 В. Коли до джерела підключили резистор, напруга в зовнішньому колі виявилася 6 В. Якою стане ця напруга, якщо підключити ще один такий самий резистор: а) послідовно до першого; б) паралельно до першого?
11.22. Джерело струму з ЕРС 60 В і внутрішнім опором 0,05 Ом з’єднано алюмінієвим кабелем з площею поперечного перерізу 140 мм2 і довжиною 500м з потужним нагрівачем. Сила струму в колі 100 А. Які напруги на джерелі струму та нагрівачі?
11.23. До джерела струму з ЕРС 15 В і внутрішнім опором 2,5 Ом підключено реостат. Побудуйте графіки залежностей сили струму в колі та напруги на реостаті від опору реостата Я.
11.24. Яку силу струму І покаже амперметр у зображеному на рисунку колі? Опори резисторів у колі: Лі = 6 Ом, Лг = 8 Ом, Д3 = 12 Ом, і?4= 24 Ом. ЕРС джерела сГ = 36 В, його внутрішній опір г = 1 Ом.
11.25. Коли до батареї акумуляторів підключено одну лампу, напруга на клемах батареї дорівнює 20 В. При паралельному підключенні ще однієї такої ж самої лампи Напруга падає до 15 В. Знайдіть опір кожної лампи. Вважайте, що опір ламп не залежить від розжарювання. Внутрішній опір батареї дорівнює 1 Ом.
Високий рівень
11.26. (53 Реостат із максимальним опором 6 Ом підключений до джерела струму з ЕРС 6 = 6 В и внутрішнім опором г = 1 Ом. При якому опорі Л реостата потужність Р. струму в ньому буде найбільшою? Побудуйте графік залежності Р(Л).
11.27. При зміні опору зовнішнього кола змінюються і сила струму І, і напруга и на джерелі струму. Визначте ЕРС джерела струму і його внутрішній опір за наведеним на рисунку графіком залежності и (І).
11.28. Знайдіть силу струму через джерело струму та напругу на джерелі (див. рисунок), якщо його ЕРС 15 В, а внутрішній опір 4 Ом. Опір кожного з резисторів 68 Ом.
11.29. Три однакові гальванічні елементи з ЕРС 1,5 В і внутрішнім опором 0,3 Ом з’єднано: а) послідовно; б) паралельно. Чому дорівнюють ЕРС і внутрішній опір батареї?
11.30. Знайдіть силу струму 11 у резисторі опором і?і (див. рисунок). Опори резисторів: = 5 Ом, і?2 = 7 Ом, Д = 2 Ом. ЕРС джерела £ = ЗО В, його внутрішній опір г = 2 Ом.
11.31 т Знайдіть силу струму І А через амперметр (див. рисунок), якщо опори резисторів і?! - 20 Ом, і?2 = #4 - 8 Ом, і?3 = 1 Ом. ЕРС джерела<? = 50 В, його внутрішній опір г = 1 Ом. Опором амперметра можна знехтувати.
11.32. Чому дорівнюють різниці потенціалів и і і Е72 на полюсах джерел струму (див. рисунок)? ЕРС джерел однакові та рівні 6 В, внутрішні опори відповідно 0,5 Ом і 1,5 Ом. Опори резисторів відповідно 2 Ом, 3 Ом, 6 Ом.
11.33. Чому дорівнює сила струму в резисторі опором 5 Ом (див. рисунок)? ЕРС джерел <$\ = 6Ві«Г2 = 5В, внутрішні опори Г\ = 1 Ом і г2 = 2 Ом.
11.34. Знайдіть розподіл струмів і напруг у показаному на рисунку колі. = 12 В, <^2 = 5 В, і?! = 7,5 Ом, ії2 = 6 Ом, ії3 = 2 0м. Внутрішнім опором джерел можна знехтувати.
11.35. Чому дорівнює різниця потенціалів між точками А і В (див. рисунок), якщо &і = 2В, «Г2 = 2,6В, = 10Ом, і?2 = 5 Ом? Внутрішнім опором джерел можна знехтувати.
Автор: admin от 31-03-2012, 21:42, Переглядів: 99299