ПРАКТИКУМ З ФІЗИКИ
|
5.3. Задачі
![]()
Загальний опір двох провідників при послідовному сполученні 50 Ом, а при паралельному 12 Ом. Знайти опір кожного з провідників. Яка густина струму в нитці лампи розжарювання, якщо струм 0,125 А і діаметр нитки 0,019 мм? Яку напругу можна дати на котушку, що має 1000 витків мідного дроту, якщо допускається максимальна густина струму 2 А/мм2? Діаметр витків котушки 6 см. При струмі 0,5 А напруга на ділянці кола дорівнює 8 В. При струмі 1,5 А напруга на тій самій ділянці дорівнює 20 В. Яка ЕРС діє на цій ділянці? При силі струма 5 А акумулятор віддає на зовнішню ділянку потужність 9,5 Вт, а при силі струму 8 А – потужність 14,4 Вт. Знайти внутрішній опір акумулятора. Джерело постійного струму при зовнішньому опорі 4 Ом дає струм 0,2 А, а при зовнішньому опорі 7 Ом – струм дорівнює 0,14 А. Знайти струм короткого замикання і величину ЕРС. Елемент з ЕРС 1,1 В і внутрішнім опором 1 Ом замкнено на зовнішній опір 9 Ом. Знайти силу струму в колі, падіння потенціалу на зовнішній ділянці, падіння потенціала всередині елемента, а також з яким ккд працює елемент. Елемент з ЕРС 2 В має внутрішній опір 0,5 Ом. Знайти падіння потенціала всередині елемента і зовнішній опір при силі струма в колі 0,25 А. Електрорушійна сила елемента дорівнює 1,6 В, а внутрішній опір 0,5 Ом. Знайти ккд елемента при силі струма 2,4 А. Як зміниться температура мідного стержня, якщо за 0,5 с через нього пройде струм з густиною 9 А/мм2? Питома теплоємність міді 395 Дж/(кг× град). Густина міді 8,6 × 103 кг/м3. Питомий електричний опір 1,7× 10-8 Ом× м. Знайти роботу на ділянці, що не містить джерел струму і має опір 12 Ом, якщо струм протягом 5с рівномірно збільшувався від 2 до 10 А. До амперметра, що має опір 0,16 Ома, підключили шунт з опором 0,04 Ом. Амперметр показує 8 А. Знайти силу струму в магістралі. Амперметр, що призначений для вимірювання струмів до 10 А, має опір 0,28 Ом; шкала його має 100 поділок. Який опір треба вмикнути паралельно амперметру, щоб цим приладом можна було б вимірювати силу струму до 100 А? Якою буде ціна однієї поділки шкали? Вольтметр, що призначений для напруги до 30 В, має опір 2000 Ом. А шкала його має 150 поділок. Який опір треба ввімкнути послідовно з вольтметром, що ним можна було б вимірювати напругу до 75 В? Як зміниться після цього ціна однієї поділки вольтметра? Міліамперметр, що розрахований на 15 мА, має опір 5 Ом. Якого опора шунт треба вмикнути і як саме вмикнути, щоб виміряти силу струму до 0,15 А? ЕРС батареї дорівнює 120 В, рис * R3 = 30 Oм, R2 = 60 Ом. Амперметр показує 2 А. Знайти потужність, що виділяється на опорі R3. Внутрішнім опором батареї і амперметра знехтувати. На мал * ЕРС батареї дорівнює 100 В, її внутрішній опор 2 Ом. Опори R1 і R3 дорівнюють відповідно 25 Ом і 78 Ом. Потужність, що виділяється на опорі R1, дорівнює 16 Вт. Знайти показання амперметра, нехтуючи його опором. В схемі на мал (**)e 1– елемент з електрорушійною силою 2,1 В, e 2 = 1,9 В, R1 = 10 Ом і R2 = 10 Ом. Знайти силу струму на всіх ділянках кола. Внутрішнім опором елементів знехтувати. Яка різниця потенціалів буде на зажимах двох елементів, що ввімкнені паралельно, якщо їх ЕРС дорівнюють відповідно e 1 = 1,4В, e 2 = 1,2В і внутрішні опори r1 = 0,6 Ом і r2 = 0,4 Ом? В схемі рис(***) e 1 і e 2 – два елемента з рівними ЕРС в 2В. Внутрішні опори цих елементів дорівнюють відповідно r1 = 1 Ом і r2 = 2 Ом. Чому дорівнює зовнішній опір R, якщо сила струма І1, що іде через e 1, дорівнює 1 А. Знайти також силу струму ІR, що іде через опір R.
Електронагрівач, ккд якого становить 85%, має дві обмотки, опір кожної з них 20 Ом. За який час нагріється 2,2 л води від 16° С до температури кипіння (100° С), якщо а) ввімкнена одна обмотка, б) обидві обмотки ввімкнені послідовно, в) обидві обмотки, ввімкнені паралельно. Напруга в мережі 110 В, питома теплоємкість води 4,19× 103 Дж/кг град. Електронагрівач для води має дві обмотки. При ввімкнені однієї з них вода закипить через 10 хвилин, при ввімкнені іншої – через 20 хвилин. За який час вода закипить, якщо ввімкнути обидві обмотки: а – послідовно, б – паралельно? Джерело постійного струму замикають в першому випадку на зовнішній опір 9 Ом, у другому випадку – на 4 Ом. В обох випадках на опорі виділяється така ж сама кількість теплоти за той самий час. Визначити внутрішній опір джерела. За 40 секунд в колі, що складається з трьох однакових пожежних насосів, які з’єднано і ввімкнено в електричну мережу паралельно, виділилась деяка кількість теплоти. За який час виділиться та ж сама кількість теплоти, якщо їх з’єднати послідовно? Електричне коло містить 2 паралельно з’єднаних опори, що дорівнюють 40 Ом і 10 Ом. Струм в нерозгалуженій частині кола дорівнює 1 А. Знайти внутрішній опір і струм короткого замикання. Знайти середню швидкість упорядкованого руху електронів в металевому дроті, в якому тече струм 16 А, якщо одиниця об’єму містить 5× 1021 1/см3 вільних електронів; заряд електрона 1,6× 10-19 Кл. Переріз провідника 0,5 см2. Скільки електронів перетинає поперечний переріз дроту за 5 хвилин? Вантажний електропоїзд, що везе протипожежне обладнення, іде зі швидкістю 70 км/год. Загальна потужність електродвигунів 3000 кВт. Знайти витрату електроенергії на шляху 640 км. Яка кількість теплоти виділиться за 10 хв в дротах перерізом 1,9 мм2, які підводять напругу до лампи потужністю 250 Вт при напрузі 40 В, якщо вона віддалена від джерела на відстань 5 м? Питомий опір міді r = 1,7× 10-8 Ом/м. Знайти опір провідника, якщо за 10 с при рівномірному зростанні струму від 0 до 2 А в ньому виділилась теплота 2 кДж. Якої довжини мідний дрот діаметра 3× 10-4 м треба приєднати послідовно до лампи на 120 В потужністю 40 Вт, щоб вона давала звичайний світловий потік при напрузі 220 В. Питомий опір ніхрому 11× 10-8 Ом м. Дві лампочки, опори яких 3 і 12 Ом, були по черзі підключені до джерела струму і споживали однакову потужність. Знайти внутрішній опір джерела струму. Елемент з внутрішнім опором r і ЕРС Е замкнено на три лампочки з опором 3 r кожна, що з’єднані послідовно. У скільки разів зміняться сила струму в колі, напруга на запискачах батареї та корисна потужність, якщо лампочки з’єднати паралельно? На кінцях мідного дроту довжиною 5 м підтримується напруга 1 В. Визначити густину струму в дроті. З ніхромового дроту треба зробити нагрівник. Якої довжини треба взяти дротину, щоб при напрузі 220 В довести до кипіння 1,5 л води, якщо її початкова температура 10° С, за 5 хв? Ккд нагрівника 80%, поперечний переріз дроту 0,5 мм2. Питомий опір ніхрому 1,1× 10-6 Ом× м. Ліфт масою 1000 кг підіймається на деякому відрізку шляху зі сталою швидкістю 0,5 м/с. ккд двигуна 90%, а напруга на його затискачах 380 В. Визначити силу струму і потужність, яку споживає двигун. Внутрішній опір елемента в 15 разів менший за зовнішній опір. ЕРС елемента, що з’єднана з зовнішнім опором, 1,5 В. Знайти напругу на затискачах елемента. Гальваничний елемент з внутрішнім опором r замикають двома опорами R1 і R2 за чергою. Знайти співвідношення R1, R2 і r за умовою, що в опорах R1 і R2 виділиться однакова кількість теплоти за однаковий час. До кінців свинцевого дроту діаметром 0,2 мм підведена напруга 100 В. Через який проміжок часу t дрот почне плавитись? Точка плавлення свинця tпл = 327° С. Знехтувати втратами тепла у зовнішній простір; прийняти початкову температуру дроту 0° С. Питомий опір свинця r ел= 22× 10-8 Ом × м. Питома густина r = 11,3× 103 кг/м3; теплоємність С = 1,3× 102 Дж/(кг× град.). Між катодом і анодом двохелектродної електронної лампи напруга становить 300 В. Визначити остаточну швидкість електронів біля анода, якщо біля катода вона дорівнює нулю; знайти також прискорення електрона, і час його руху, якщо відстань між катодом і анодом дорівнює 10 мм. Телевізійна трубка працює при напрузі 30 кВ. Знайти кінетичну енергію електронів біля екрана цієї трубки, вважаючи, що електрони вилітають з катода з практично нульовою початковою швидкістю. Знайти анодну напругу електронної лампи, якщо анодне навантаження становить 50 кОм, а вольфрамова нитка розжарювання цієї лампи завтовшки 0,1 мм і довжиною 3 см кожну секунду випускає 2× 1015 електронів з кожного квадратного міліметра своєї поверхні. |
© 2004 Академя гражданской защиты Украины