Задачник Кванта. Постоянный ток. Условия задач 101 - 120 | FizPortal
Партнеры
Вход в систему
Яндекс.Метрика
on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 4 гостя.

Задачник Кванта

Постоянный ток

101.Ф1180. Лампочка, присоединенная к батарейке, горит три часа, после чего батарейка полностью разряжается. Сделали копию этой батарейки вдвое больших линейных размеров из тех же материалов. Сколько времени будет гореть та же лампочка, подключенная к такой копии? Внутреннее сопротивление батарейки много меньше сопротивления лампочки.

102.Ф1190. К батарее с внутренним сопротивлением r = 1 Ом подключены последовательно два одинаковых конденсатора. Параллельно одному из них присоединяют резистор сопротивлением R = 1000 Ом, при этом в схеме выделяется некоторое количество теплоты. Какая часть этого тепла выделится на внутреннем сопротивлении батареи?

103.Ф1191. Тонкостенная проводящая сфера радиусом R подключена к источнику тонкими проводами (рис.), присоединенными в точках А и В (АO ⊥ OВ, О − центр сферы). Ток через источник равен Io. В каком направлении движутся заряды в точке С, если ОС ⊥ OA и ОС ⊥ OВ? Сделаем на сфере около точки С две отметки, так, чтобы расстояние между ними составляло R/1000, а соединяющий их отрезок оказался перпендикулярным направлению движения зарядов. Какая часть общего тока протекает по сфере между этими отметками?


104.Ф1196. Рабочее напряжение лампочки, вольтамперная характеристика которой приведена на рисунке , равно 3,5 В (кривая обрывается при напряжении 4 В − лампочка перегорает). Две такие лампочки соединяют последовательно и подключают к источнику с напряжением 5 В. Какой ток потечет по цепи? Какой резистор нужно подключить параллельно одной из лампочек, чтобы напряжение на другой составило 3,5 В? Перегорит ли какая-нибудь из лампочек, если этот резистор заменить еще одной такой же лампочкой?

105.Ф1197. При исследовании электрических свойств тонкой пластинки нового соединения было обнаружено, что его проводимость существенно анизотропна: вдоль одного направления (ось X) она максимальна, а вдоль перпендикулярного направления (ось Y) − минимальна. Из пластинки вырезали образец в виде полоски длиной L и шириной d (L >> d) под углом α = 45° к осям Х и Y и подключили к концам полоски источник напряжением Uo (рис.). Измерив напряжение между краями полоски в поперечном направлении, получили значение U (U << Uo). Определите отношение проводимостей вдоль осей Х и Y.

106.Ф1225. Свинцовая проволочка диаметром d1 = 0,3 мм плавится при пропускании через нее тока I1 = 1,8 А, а проволочка диаметром d2 = 0,6 мм − при токе I2 = 5 А. При каком токе разорвет цепь предохранитель, составленный из двух этих проволочек, соединенных параллельно? А из двадцати тонких и одной толстой? Длины всех проволочек одинаковы.

107.Ф1235. Длинная гирлянда составлена из одинаковых лампочек, подключенных к паре проводов на расстоянии 1 м друг от друга (рис.). Сопротивление 1 м провода составляет 0,2 Ом, лампочек в гирлянде 100. Какой ток потребляет гирлянда от источника напряжением 2,5 В? Увеличим напряжение источника на 0,1 В. На сколько увеличится мощность, переходящая в тепло в отрезках проводов, которые соединяют источник с первой лампочкой гирлянды? Вольтамперная характеристика лампочки приведена на рисунке .


108.Ф1236. Электромагнитное реле имеет обмотку с индуктивностью 1 Гн и сопротивлением 10 Ом. Обмотка реле подключена к источнику напряжением 20 В последовательно с парой нормально замкнутых контактов, которые размыкаются при срабатывании реле. Параллельно обмотке реле включен диод, как показано на рисунке. Ток срабатывания реле составляет 0,1 А, ток отпускания 0,09 А. Зачем может понадобиться такое устройство и для чего в нем используется диод? Рассчитайте параметры устройства. При каком минимальном напряжении источника оно может работать?

109.Ф1240. В схеме, приведенной на рисунке, емкости конденсаторов равны С, сопротивления резисторов R и 2R. Какой заряд протечет через перемычку АВ после подключения батарейки с напряжением Uo? A если между точками А и В включен резистор сопротивлением R? Все элементы считать идеальными.

110.Ф1245. В схеме на рисунке амперметр показывает ток 10 мА, вольтметр − напряжение 2 В. После того как резистор отключили от вольтметра и подключили параллельно амперметру, показания амперметра уменьшились до 2,5 мА. Определите по этим данным сопротивление резистора. Чему равно сопротивление вольтметра? Можно ли определить по этим данным сопротивление амперметра и напряжение батареи? Батарею считать идеальной.

111.Ф1250. В схеме на рисунке все амперметры одинаковые и все резисторы Rx тоже одинаковые. Верхний амперметр показывает ток Iв = 1 мА, средний − ток Ic = 4 мА. Напряжение батарейки Uo = 4,5 В. Что показывает нижний амперметр? Чему равно Rx?

112.Ф1260. Хорошо всем известная бесконечная цепочка резисторов (рис. ) содержит резисторы сопротивлениями r и R. Чему равно сопротивление, измеренное между двумя соседними узлами (разделенными ровно одним резистором сопротивлением r)? Чему равно сопротивление, измеренное между двумя узлами, которые находятся очень далеко друг от друга? Найдите это сопротивление в общем случае, когда между интересующими нас точками включено ровно n резисторов сопротивлением r.

113.Ф1264. Вычислите диаметр, массу и длину вольфрамовой нити накала лампочки 220 В, 100 Вт. Рабочая температура нити 2700 °С. При этой температуре удельное сопротивление вольфрама ρ = 90 × 10−6 Ом•см, а мощность излучения с единицы поверхности нити W = 153 Вт/см2. Плотность вольфрама в 19 раз больше, чем плотность воды. Считайте, что нить свита из проволоки круглого сечения.

114.Ф1280. В коробке с тремя выводами A, Б и В находится неизвестная схема, состоящая из резисторов. При помощи омметра измерены сопротивления между различными выводами: RАБ = 10 Ом, RБВ = 20 Ом, RАВ = 30 Ом. К точкам А и В подключают батарейку напряжением U = 1,5 В, а между Б и В включают амперметр, сопротивление которого r = 5 Ом. Что он покажет?

115.Ф1295. К точкам А и Б подключена многозвенная резисторная цепь (рис.). Каждое звено содержит два одинаковых резистора, сопротивления резисторов каждого следующего звена в два раза больше предыдущих. Каким будет сопротивление между точками А и Б при очень большом числе звеньев? Резисторы в первом звене имеют сопротивление R.


116.Ф1305. В схеме на рисунке напряжение батарейки Uo = 10 В, емкость конденсатора С = 1 мкФ, сопротивление гальванометра R = 1 кОм. Десять раз в секунду конденсатор отключают от цепи и сразу же подключают обратно, поменяв местами его выводы. Какой ток показывает гальванометр? Во сколько раз изменится ток при увеличении емкости конденсатора до 1000 мкФ? При такой частоте переключении стрелка гальванометра практически не дрожит.

117.Ф1311(Ф2209). Лампочку для карманного фонаря подключают к источнику напряжения длинными проводами. При длине проводов 10 м ток через лампочку оказался равным 0,17 А, при 20 м0,13 А. Каким будет ток через лампочку при длине проводов 40 м? Каким станет этот ток, если лампочку подключить прямо к источнику? Внутреннее сопротивление источника пренебрежимо мало. Зависимость тока через лампочку от напряжения на ней приведена на рисунке.

118.Ф1316. Полупроводниковый терморезистор имеет зависимость сопротивления от температуры вида R = Ro(1 − αt). Когда терморезистор нагрет до температуры t, он рассеивает в окружающую среду мощность Р = B(t − tокр). Какой ток будет течь в цепи, если к терморезистору подключить источник с напряжением U?

119.Ф1320. В схеме, изображенной на рисунке, батарея идеальная, а резисторы − кроме Rx и Ry − имеют сопротивления по 10 Ом. Напряжение между точками А и В составляет 4 В, а между В и С. Найдите величины Rx и Ry.


120.Ф1325. В схеме, изображенной на рисунке, ключи К1 и К2 в начальный момент разомкнуты. Через некоторое время после замыкания ключа К1 ток через амперметр составляет I = 1 мкА. В этот момент замыкают ключ К2. Каким станет ток через амперметр сразу после этого? ЭДС батареи E = 100 В, сопротивления резисторов R1 = 50 МОм, R2 = 100 МОм. Конденсатор, батарею, амперметр считайте идеальными.