Решение электрических цепей физика
При одном сопротивлении реостата вольтметр показывает 6 B, амперметр — 1 A (см. рис.). При другом сопротивлении реостата показания приборов: 4 B и 2 A. Чему равно внутреннее сопротивление источника тока? Амперметр и вольтметр считать идеальными. Ответ приведите в омах.
Показания амперметра и вольтметра при первом сопротивлении реостата пометим индексом 1, показания при втором значении сопротивления — индексом 2. Тогда, используя закон Ома для полной цепи, для определения внутреннего сопротивления источника тока r можно написать систему уравнений (ℰ — ЭДС источника тока):
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
---|---|
2 | |
1 | |
0 | |
Максимальный балл | 2 |
Для исследования зависимости силы тока, протекающего через проволочный резистор, от напряжения на нем была собрана электрическая цепь, представленная на рисунке.
На какую величину необходимо увеличить напряжение для увеличения силы тока на 0,22 А? (Ответ дайте в вольтах.) Приборы считайте идеальными.
Согласно закону Ома, сила тока через проводник пропорциональна напряжению между его концами: В силу линейности этого соотношения, увеличение силы тока и увеличение напряжения связаны аналогичным соотношением: Поделив оба равенства друг на друга и учитывая показания приборов на фотографии, получаем, что для увеличения силы тока на 0,22 A, необходим увеличить напряжение на
На фотографии — электрическая цепь. Показания вольтметра даны в вольтах. Чему будут равны показания вольтметра, если его подключить параллельно резистору 2 Ом? (Ответ дайте в вольтах. Вольтметр считать идеальным.)
Согласно закону Ома, сила тока, сопротивление проводника и напряжение между его концами связаны соотношением Поскольку резистор 1 Ом и резистор 2 Ом подключены последовательно, сила тока, текущего через них, совпадает. Следовательно, идеальный вольтметр, подключенный параллельно к резистору 2 Ом, покажет напряжение
На фотографии — электрическая цепь. Показания включенного в цепь амперметра даны в амперах. Какое напряжение покажет идеальный вольтметр, если его подключить параллельно резистору 3 Ом? (Ответ дайте в вольтах.)
Согласно закону Ома, сила тока, сопротивление проводника и напряжение между его концами связаны соотношением Все резисторы подключены последовательно, а значит, через них всех течет одинаковый ток силой 0,8 A. Таким образом, идеальный вольтметр, подключенный параллельно к резистору 3 Ом, покажет напряжение
Рассчитайте общее сопротивление электрической цепи, представленной на рисунке.
Электрическая цепь представляет собой последовательное соединение резистора 1 Ом с параллельно соединенными резисторами 2 Ом и еще одним резистором 1 Ом. Сопротивление такой схемы равно
Рассчитайте общее сопротивление электрической цепи, представленной на рисунке.
Электрическая цепь представляет собой последовательное соединение резистора 2 Ом с параллельно соединенными резисторами 6 Ом и 3 Ом. Сопротивление такой схемы равно
Резистор 1 с электрическим сопротивлением 3 Ом и резистор 2 с электрическим сопротивлением 6 Ом включены последовательно в цепь постоянного тока. Чему равно отношение количества теплоты, выделяющегося на резисторе 1, к количеству теплоты, выделяющемуся на резисторе 2 за одинаковое время?
Согласно закону Джоуля-Ленца, количество теплоты, выделяющееся на проводнике при прохождении тока, пропорционально произведению квадрата силы тока, величины сопротивления проводника и времени прохождения тока: Поскольку резисторы подключены последовательно, ток через них течет одинаковый, а значит, отношение количества теплоты, выделяющегося на резисторе 1, к количеству теплоты, выделяющемуся на резисторе 2 за одинаковое время равно
Если три резистора электрическими сопротивлениями 3 Ом, 6 Ом и 9 Ом включены параллельно в цепь постоянного тока, то количества теплоты, выделяющиеся на этих резисторах за одинаковое время, относятся как
Согласно закону Джоуля-Ленца, количество теплоты, выделяющееся на проводнике при прохождении тока связано с приложенным к проводнику напряжением, величиной сопротивления проводника и временем прохождения тока соотношением: Поскольку резисторы подключены параллельно, напряжением на них одинаковое, а значит количества теплоты, выделяющиеся на этих резисторах за одинаковое время, относятся как
Резисторы сопротивлениями 3 Ом, 6 Ом и 9 Ом включены последовательно в цепь постоянного тока. Отношение работ электрического тока, совершенных при прохождении тока через эти резисторы за одинаковое время, равно
Работа электрического тока при прохождении его через резистор пропорциональна произведению напряжения, приложенного к резистору, силы тока и времени его прохождения: Для резистора выполняется закон Ома: — а значит, Резисторы подключены последовательно, следовательно, через них течет одинаковый ток. Таким образом, отношение работ электрического тока, совершенных при прохождении тока через эти резисторы за одинаковое время, равно
На рисунке приведен график зависимости силы тока от времени в электрической цепи, индуктивность которой 1 мГн.
Определите модуль среднего значения ЭДС самоиндукции в интервале времени от 10 до 15 с.
Величина ЭДС самоиндукции пропорциональна скорости изменения силы тока в цепи и индуктивности:
Поскольку в интервале времени от 10 до 15 с ток в цепи не менялся, получаем, что модуль среднего значения ЭДС самоиндукции в этом интервале времени равен нулю.
Электрическая цепь, состоящая из четырех прямолинейных горизонтальных проводников (1−2, 2−3, 3−4, 4−1) и источника постоянного тока, находится в однородном магнитном поле. Вектор магнитной индукции В направлен горизонтально вправо (см. рис., вид сверху). Куда направлена вызванная этим полем сила Ампера, действующая на проводник 1−2?
1) горизонтально влево
2) горизонтально вправо
3) перпендикулярно плоскости рисунка вниз
4) перпендикулярно плоскости рисунка вверх
Согласно правилу левой руки: «Если левую руку расположить так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, а вытянутые четыре пальца совпадали с направлением тока в проводнике, то отогнутый большой палец укажет направление силы, действующей на проводник с током, помещенный в магнитное поле». Мысленно проделав указанные действия, учитывая, что ток течет от к получаем, что сила Ампера, действующая на проводник 1−2 направлена перпендикулярно плоскости рисунка вверх.
Правильный ответ указан под номером 4.
При подключении резистора с неизвестным сопротивлением к источнику тока с ЭДС 10 В и внутренним сопротивлением 1 Ом напряжение на выходе источника тока равно 8 В. Чему равна сила тока в цепи? Ответ приведите в амперах.
Согласно закону Ома для полной цепи, ЭДС и внутреннее сопротивление источника, сила тока в цепи и напряжение на выходе источника связаны соотношением Отсюда находим, силу тока в цепи
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
---|---|
3 | |
2 | |
1 | |
0 | |
Максимальный балл | 3 |
Если, при подключении неизвестного элемента электрической цепи к выходу генератора переменного тока с изменяемой частотой гармонических колебаний при неизменной амплитуде колебаний напряжения, обнаружена зависимость амплитуды колебаний силы тока от частоты, представленная на рисунке, то этот элемент электрической цепи является
1) активным сопротивлением
4) последовательно соединенными конденсатором и катушкой
Генератор переменного тока, к которому подключён некоторый неизвестный элемент электрической цепи X, возбуждает в этом элементе вынужденные электромагнитные колебания. По характеру зависимости амплитуды колебаний силы тока от частоты при неизменной амплитуде колебаний напряжения можно установить качественно, что из себя представляет элемент X.
Из графика видно, что амплитуда силы тока линейно возрастает с ростом частоты. Так ведёт себя конденсатор. Действительно, напряжение на конденсаторе связано с зарядом на его обкладках соотношением По закону Ома, а значит, Отсюда получаем (используя соотношения для колебательного контура), что амплитуда колебаний силы тока равна
Если, при подключении неизвестного элемента электрической цепи к выходу генератора переменного тока с изменяемой частотой гармонических колебаний при неизменной амплитуде колебаний напряжения,
обнаружена зависимость амплитуды колебаний силы тока от частоты, представленная на рисунке, то этот элемент электрической цепи является
1) активным сопротивлением
4) последовательно соединенными конденсатором и катушкой
Генератор переменного тока, к которому подключен некоторый неизвестный элемент электрической цепи X, возбуждает в этом элементе вынужденные электромагнитные колебания. По характеру зависимости амплитуды колебаний силы тока от частоты при неизменной амплитуде колебаний напряжения можно установить качественно, что из себя представляет элемент X. Из графика видно, что амплитуда силы тока спадает с ростом частоты как Так ведет себя катушка индуктивности. Существует несколько способов в этом убедиться (на самом деле оба способа очень близки друг к другу).
Катушка обладает реактивным сопротивлением, связанным с частотой колебаний тока в ней и ее индуктивностью соотношением Генератор создает переменное напряжение и подает его на катушку. По закону Ома, амплитуды колебаний напряжения и тока, связаны с величиной реактивного сопротивления соотношением Именно такая зависимость от частоты нам и нужна.
Напряжение на катушке, согласно закону электромагнитной индукции, связано со скоростью изменения тока через нее соотношением По закону Ома, а значит, скорость изменения тока Отсюда получаем (используя соотношения для колебательного контура, а именно, связь амплитуды колебания некоторой величины и амплитуды колебания скорости изменения этой величины), что амплитуда колебаний силы тока равна
Источник