Народна Освіта » Фізика » Задачі з фізики. Електричний струм у різних середовищах

НАРОДНА ОСВІТА

Задачі з фізики. Електричний струм у різних середовищах

Задачі з фізики. Електричний струм у різних середовищах формули

Середній рівень

14.1.   Сила струму в проводі дорівнює 1 А. Скільки електронів про­ходить через поперечний переріз проводу за 1 не?

14.2.   Чому дорівнює середня швидкість упорядкованого руху електро­нів у проводі з площею поперечного перерізу 3 мм2 при силі струму 5 А? Концентрація електронів провідності дорівнює 8 • 1028м"3.

14.3.   До якої температури треба остудити мідний провід, щоб його опір зменшився на 20%? Початкова температура дорівнює 0 °С.

14.4.   Коли дротову котушку перемістили з льоду, що тане, у відкриту посудину з киплячою водою, її опір збільшився на 30%. Чому до­рівнює температурний коефіцієнт опору металу, з якого вигото­влено дріт?

14.5.     Послідовно з електродвигуном іноді підключають напівпро­відниковий терморезистор. Чому в цьому випадку сила струму при включенні зростає повільніше?

14.6.   На рисунку показано вольт-амперні характеристики фоторезис- тора, що відповідають двом його різним станам. Яка з характе­ристик відповідає освітленому фоторезистору, а яка — затемне­ному? У скільки разів змінився опір фоторезистора при освітленні?

задача

14.7.   На рисунку показано вольт-амперні характеристики напівпровід­никового терморезистора, що відповідають двом його різним ста­нам. Яка з характеристик відповідає більш високій температурі терморезистора? Які опори терморезистора в кожному зі станів?

14.8.   Чому вимоги до чистоти напівпровідникових матеріалів дуже високі (у ряді випадків не допускається наявність навіть одного атома домішки на мільйон атомів)?

14.9.    Яку провідність (електронну чи діркову) має кремній з до­мішкою галію? Індію? Фосфору? Сурми?

14.10.  У результаті пропускання електричного струму через розчин мідного купоросу маса катода збільшилася від 50 г до 62 г. Якою була тривалість процесу, якщо сила струму при електролізі дорів­нювала 1,5 А?

14.11.  При якій силі струму проводився електроліз водяного розчину Си804, якщо за 25 хв на катоді виділилося 2 г міді?

14.12.  У процесі електролізу з водяного розчину срібної солі виді­лилося 500 мг срібла. Який заряд пройшов через електролітичну ванну?

 

Достатній рівень

 

14.13.    Два алюмінієві проводи включено в коло послідовно. Порів­няйте швидкості и1 і и2 упорядкованого руху електронів у цих проводах, якщо: а) довжина проводів однакова, а діаметр пер­шого проводу в 2 рази більший, ніж діаметр другого; б) діаметр проводів однаковий, а довжина першого проводу в 2 рази більша, ніж довжина другого.

14.14.    Два мідні проводи включено в коло паралельно. Порівняйте швид­кості і ь>2 упорядкованого руху електронів у цих проводах, якщо: а) довжина проводів однакова, а діаметр першого проводу в 2 рази більший, ніж діаметр другого; б) діаметр проводів однаковий, а дов­жина першого проводу в 2 рази більша, ніж довжина другого.

14.15.             Підключена до мережі спіраль електроплитки розжари­лася. Як зміниться розжарювання, якщо на частину спіралі по­трапить вода?

14.16.    Сила струму в нагрівачі, включеному в мережу 220 В, дорівнює 1 А. Температура нагрівального елементу в робочому режимі до­рівнює 500 °С, а його опір при О °С дорівнює 75 Ом. Чому до­рівнює температурний коефіцієнт опору матеріалу нагрівального елементу?

14.17.   На цоколі електричної лампи розжарювання з вольфрамовою ниткою написано: «120 В, 500 Вт». Якщо пропускати через цю лампу струм 8 мА, то напруга на ній складає 20 мВ; при цьому темпера­тура нитки розжарювання 20 °С. Яка температура нитки розжарювання в робочому стані?

14.18.   У скільки разів змінюється опір мідного проводу при підвищенні температури від 200 °С до 300 °С?

14.19.  При підвищенні температури від = -50 °С до = 50 °С опір дротової котушки збільшилося ВІД І?1 = 10 Ом до і?2 = 15 Ом. Який температурний коефіцієнт опору металу, з якого виготовлено дріт?

задача14.20.   Концентрація електронів провідності в германії дорівнює З • 1017 м_3. Після легування пластини германія миш’яком концентрація електронів провідності збільшилася в 1000 разів. У скільки разів кількість атомів германія в пластині перевищує кількість атомів миш’яку?

14.21  .ЕВ Відстань між катодом К й анодом А у вакуумній трубці зг = 5 см, відстань від екрана Е до анода з2  = 25 см. Анодна напруга 17 = 9 кВ. Вважаючи електричне поле між катодом і анодом однорідним, знайдіть час руху електрона: а) від катода до анода; б) від анода до екрана.

14.22.   При якій анодній напрузі час руху електрона від катода до анода кінескопа менше 10 нс? Відстань між катодом і анодом дорівнює 1,5 см; електричне поле вважайте однорідним. 

14.23  Пучок елекіронів, розігнаних напругою II\ = 5 кВ, влітає в плоский конденсатор посередині між пластинами й паралельно до них. Довжина конденсатора І = 10 см, відстань між пластинами<1=10 мм. При якій найменшій напрузі 172 на конденсаторі елект­рони не будуть вилітати з нього?

14.24.   Електрон влітає в плоский конденсатор паралельно до його пластин зі швидкістю 2,0 ■ 107 м/с. Напруженість поля в конден­саторі 2,5 • 104 В/м, довжина конденсатора 80 мм. Знайдіть модуль

і напрям швидкості електрона у момент вильоту з конденсатора.

14.25.   В електронно-променевій трубці пучок електронів, приско­рених різницею потенціалів 6 кВ, рухається між пластинами плоского конденсатора довжиною 4 см. Відстань між пласти­нами 1 см. Яку напругу треба подати на пластини конденса­ тора, щоб зміщення електронного лучка на виході з конден­сатора дорівнювало 4 мм?

14.26.   У сирих приміщеннях замість напруги 220 В використову­ють напругу 36 В, Чому?

14.27.   Знайдіть електрохімічні еквіваленти одновалентної і двовалент­ної міді.

14.28.   Яка кількість речовини осяде на катоді, якщо через розчин солі одновалентного металу пройде заряд 96 Кл?

14.29.   Дві однакові електролітичні ванни заповнено розчином мід­ного купоросу; у першій ванні концентрація розчину вище. Порів­няйте кількість міді, що виділилася на їхніх катодах, якщо ванни з’еднано: а) послідовно; б) паралельно.

14.30.   Дві однакові електролітичні ванни з’еднано послідовно. В од­ній з них — розчин СиСІ, в іншій — СиС12. В якій з ванн на катоді виділяється більше міді?

14.31 .БЯ Нікелювання за допомогою електролізу металевої пластин­ки, що має площу поверхні Є = 48 см2, продовжувалося * = 4 год при силі струму І = 0,15 А. Знайдіть товщину А шару нікелю. Валентність нікелю ті = 2.

14.32.   Скільки часу потрібно для нікелювання металевого виробу пло­щею поверхні 120 см2, якщо товщина покриття повинна бути 0,03 мм? Сила струму при електролізі дорівнює 0,5 А, валентність нікелю дорівнює 2.

14.33.   Скільки витрачено електроенергії на рафінування 5 т міді, якщо напруга на електролітичній ванні дорівнює 0,4 В? Електрохіміч­ний еквівалент міді 3,3 • 10~7 кг/Кл.

14.34.   Скільки витрачено електроенергії на одержання 1 кг алюмінію, якщо електроліз ведеться при напрузі 10 В, а ККД процесу 80%? Електрохімічний еквівалент алюмінію 0,93 • 10-7 кг/Кл.

14.35.  Чому збільшення діаметра проводу у високовольтних лі­ніях передач електроенергії приводить до зменшення втрат на коронний розряд?

14.36.  Що відбудеться з палаючою електричною дугою, якщо сильно остудити від’ємний електрод? Додатний?

14.37.03 Іонізуюче випромінювання щосекунди створює в 1 см3 газу в трубці п = 5 • 109 пар однозарядних іонів. Чому дорівнює сила струму насичення при несамостійному розряді, якщо об’єм трубки 600 см3?

14.38.  Сила струму насичення при несамостійному розряді в трубці довжиною 60 см і площею поперечного перерізу 15 см2 дорівнює

0, 3 мкА. Скільки пар іонів виникає в кожному кубічному санти­метрі газу щосекунди під дією іонізатора?

14.39.  Два плоскі паралельні електроди знаходяться в скляній роз­рядній трубці, заповненій атомарним воднем при зниженому тиску. Відстань між електродами дорівнює 2,5 см, до них прикла­дено напругу 4 кВ. Чи буде протікати струм у трубці? Потенціал іонізації атомів водню дорівнює 13,54 В, довжина вільного про­бігу електронів 92 мкм.

 

Високий рівень

14.40. 62 -Яка густина струмуй / у мідному провіднику при напруже­ності електричного поля 17 мВ/м?

14.41 .Ба Знайдіть швидкість V упорядкованого руху електронів у мід­ному проводі**1 з площею поперечного перерізу Я = 0,5 мм2 при силі струму І = 2,5 А.

14.42.   Знайдіть швидкість упорядкованого руху електронів у мідному проводі”’ довжиною 100 м, до якого прикладено напругу 10 В.

14.43.   Порівняйте швидкості упорядкованого руху електронів у воль­фрамовій нитці розжарювання настільної лампи і мідному”’ шнурі цієї лампи. Площа поперечного перерізу нитки розжарювання дорівнює 10_3 мм2, а шнура 1 мм2. Вважайте, що на кожний іон вольфраму припадає два електрони провідності.

14.44. Після введення в германій домішки миш’яку концентрація електронів провідності збільшилася. Як змінилася при цьому кон­центрація дірок?

14.45.  Як зміниться опір пластини Іфемнію з домішкою фосфору, якщо ввести в неї домішку галію? Концентрації атомів фосфору і галію однакові.

14.46.   На рисунку наведено вольт-амперну характеристику напівпро­відникового діода. Діод підключений до джерела постійної напруги:

а) +0,4 В; б) -5 В. У скільки разів зміниться сила струму через ДІОД,яйцо послідовно з ним підключити резистор опором 100 Ом?

Задача

14.47.    На рисунку наведено вольт-амперну характеристику напівпро­відникового діода. Діод підключений до джерела постійної напруга: а) +0,4 В; б) -5 В. У скільки разів зміниться сила струму в колі, якщо паралельно з діодом підключити резистор опором 100 Ом?

14.48.  Чому для одержання вольт-амперної характеристики напів­провідникового діода використовують дві різні схеми з’єднання приладів (див. рис. а, 6)1

задача

14.49.    Деталь потрібно покрити шаром хрому завтовшки 40 мкм. Скільки часу продовжуватиметься електроліз при густині струму

1,5  кА/м2? Електрохімічний еквівалент хрому 1,8 • 10"7 кг/Кл.

14.50.    Електролітичне сріблення виробу відбувається при густині струму 0,55 А/дм2. З якою швидкістю наростає шар срібла?

14.51.   При електролізі підкисленої води через ванну пройшов заряд 7500 Кл. Кисень, що виділився, знаходиться в об’ємі 0,5 л під тиском 101 кПа. Яка його абсолютна температура?

14.52.   Аеростат об’ємом 250 м3 заповнюють воднем при температурі 27 °С и тиску 2 атм. Який заряд потрібно пропустити при елект­ролізі через слабкий розчин кислоти, щоб одержати потрібну кіль­кість водню?

14.53.   При якій найменшій швидкості електрон може іонізувати нерухомий атом неону? Потенціал іонізації атомів неону Ф = 21,5 В.

14.54.   Плоский повітряний конденсатор із відстанню між обкладинками

2  мм і площею обкладинок 10 см2 заряджений до напруги 2 кВ і відключений від джерела струму. Під дією зовнішнього іонізатора в просторі між обкладинками щосекунди утворюється 108 пар одно­валентних іонів. На скільки змінилася напруга на конденсаторі через 5 с після початку дії іонізатора? Вважайте, що всі іони дося­гають обкладинок конденсатора.

 

 

Категорія: Фізика

Автор: admin от 31-03-2012, 22:52, посмотрело: 32152