Решение задач на закон Ома для участка и полной цепи
Решение задач на закон Ома сводится к нахождению одной из трех неизвестных составляющих: тока, сопротивления или напряжения. Сам же закон описывает, как они соотносятся между собой.
Напомним, что согласно закону Ома сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.
Формула закона Ома для участка цепи:
Формула закона Ома для полной цепи:
Задача 1
Утюг включенный в сеть напряжением 220 В, потребляет ток 1,2 А. Определите сопротивление утюга.
Согласно закону Ома для участка цепи:
Ответ: R = 183,3 Ом.
Задача 2
К аккумулятору с ЭДС 12 В, подключена лампочка и два параллельно соединенных резистора сопротивлением каждый по 10 Ом. Известно, что ток в цепи 0,5 А, а сопротивление лампочки R/2. Найти внутреннее сопротивление аккумулятора.
Найдем экв. сопротивление двух параллельно соединённых резисторов:
Согласно закону Ома для полной цепи:
Ответ: r = 14 Ом.
Задача 3
К участку цепи с напряжением 12 В через резистор сопротивлением 2 Ом подключены десять одинаковых лампочек сопротивлением 10 Ом. Найти напряжение на каждой лампочке.
Так как лампочки подключены параллельно, напряжение на них будет одинаковым, согласно закону Ома для участка цепи:
При последовательном соединении ток в цепи общий:
Ответ: Uл = 4 В.
Задача 4
Как определить длину мотка медной проволоки, не разматывая его?
Для решения данной задачи необходимо воспользоваться формулой:
В этой формуле, l – длина проволоки, R – сопротивление, S – площадь поперечного сечения, ρ – удельное сопротивление металлов, в данном случае ρ для меди равно 0.0175 Ом/м.
Сопротивление R проволоки можно измерить с помощью омметра, а площадь S с помощью штангенциркуля, измерив диаметр проволоки и по формуле Πr 2 вычислив ее значение. Значение удельного сопротивления ρ не только для меди, но и других металлов можно найти в справочнике, или тут. Подставив все известные величины в формулу, приведенную выше, получим длину проволоки.
Задача 5
Начертите схему электрической цепи, состоящей из источника тока, выключателя и двух ламп, включенных параллельно. Что произойдет в цепи при перегорании одной лампы?
При перегорании одной из лампочек, вторая будет гореть, так как, при параллельном включении проводников токи I1 и I2 проходящие через них не зависят друг от друга и при разрыве параллельной цепочки ток продолжает протекать.
Источник
Задачи на закон Ома с решением
Знание закона Ома на сегодняшний день – вопрос общей эрудиции каждого человека. В сегодняшней статье займемся решением задач по теме «закон Ома».
Подписывайтесь на наш телеграм и получайте интересные новости каждый день! А если хотите получить скидку и не упустить выгоду – загляните на наш второй канал с приятными акциями и бонусами для клиентов.
Закон Ома: задачи с решением
Для новичков, которые только начинают решать задачи по физике, мы подготовили специальную памятку и собрали вместе более 40 формул по разным темам. Берите и пользуйтесь!
Задача на закон Ома №1
Определите силу тока в медном проводнике сеченим 0,5 мм2, если длина проводника 100 м, а напряжение на его концах равно 6,8 В.
Сначала запишем закон Ома:
В данном случае, чтобы найти силу тока I, нужно определить сопротивление R. Используем формулу с удельным сопротивлением и перепишем выражение для закона Ома:
Осталось подставить числа и рассчитать:
I = 6 , 8 · 0 , 5 0 , 017 · 100 = 2 А
Значение удельного сопротивления «ро» для меди берется из таблиц. Для меди ρ = 0 , 017 О м · м м 2 м
Задача на закон Ома №2
По вольфрамовой проволоке длиной 3 м протекает электрический ток силой 0,04 А. Проволока находится под напряжением 5 В. Определите величину площади поперечного сечения проволоки.
Выразим площадь поперечного сечения проводника из формулы для сопротивления:
Сопротивление R найдем из закона Ома:
Подставим выражение для R в формулу для S и рассчитаем:
S = ρ l · I U = 0 , 055 · 3 · 0 , 04 5 = 0 , 0013 м м 2
Ответ: 0 , 0013 м м 2
Задача на закон Ома №3
Каково напряжение на неоднородном участке цепи?
По закону Ома для неоднородного участка цепи:
Считая началом участка точку A, а концом – точку B, и беря поэтому ЭДС со знаком плюс (внутри источника направление тока от отрицательного полюса к положительному), получаем:
U A B = φ A — φ B + ε = 5 — 7 + 3 = 1 В
Нужно больше примеров решений задач? Вы найдете их в нашем блоге!
Задача на закон Ома №4
Какова сила тока в резисторе, если его сопротивление 12 Ом, а напряжение на нем 120 В?
Это простейшая задача на закон Ома для участка цепи, которая решается в одно действие. Просто записываем закон Ома и производим расчет:
Ответ: 10 А.
Задача на закон Ома №5
Источник постоянного тока с ЭДС E = 12 В и внутренним сопротивлением г = 1 Ом замкнут на внешнее сопротивление R = 9 Ом. Определить силу тока в цепи I, падение напряжения UR на внешнем участке и падение напряжения Ur на внутреннем участке цепи.
Это задача на закон Ома для полной цепи. По закону Ома для замкнутой цепи:
I = ε R + r = 12 9 + 1 = 1 , 2 А
Падение напряжения на внешнем участке цепи:
U R = I · R = ε R R + r = 12 · 9 9 + 1 = 10 , 8 В
Падение напряжение на внутреннем участке цепи:
U r = ε — U R = 12 — 10 , 8 = 1 , 2 В
Ответ: 1,2 А; 10,8 В; 1,2 В.
Школьный учитель Георг Симон Ом открыл свой закон в 1826 году. Подробнее об истории открытия и самом законе Ома читайте в нашем блоге.
Вопросы на закон Ома
Вопрос 1. Сформулируйте закон Ома для однородного участка цепи.
Ответ. Закон Ома для однородного участка цепи нласит:
Ток прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению.
Вопрос 2. Сформулируйте закон Ома для замкнутой цепи.
Ответ. Закон Ома для замкнутой цепи гласит:
Величина тока в замкнутой цепи, состоящей из источника тока, обладающего внутренним и внешним нагрузочным сопротивлениями, равна отношению электродвижущей силы источника к сумме внутреннего и внешнего сопротивлений.
Вопрос 3. От чего зависит сопротивление цепи?
Ответ. Сопротивление вещества обусловлено колебанием атомов кристаллической решетки.
- температуры;
- материала;
- поперечного сечения проводника.
Вопрос 4. Зависит ли сопротивление от напряжения и силы тока?
Ответ. Нет. Сопротивление не зависит от напряжения и силы тока в проводнике.
Вопрос 5. Всегда ли соблюдается закон Ома?
Ответ. Нет, не всегда. Например, закон Ома не действует при низких температурах для веществ, обладающих сверхпроводимостью.
Проблемы с учебой? Обращайтесь в профессиональный сервис для студентов за квалифицированной помощью.
Источник