Партнеры
Вход в систему
Яндекс.Метрика
on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 2 гостя.

Для учебы. 10 класс. Законы постоянного тока
5 Тема. Законы постоянного тока. Работа и мощность тока

pdf Формат файла pdf, размер файла 142 кВ.

 Все вопросы по данной теме оставляйте здесь в комментариях!


Электронный учебник физики для физмат-класса

8 класс. Домашнее упражнение №39.Электричество 7. Повторение.

1. Два нагревательных элемента электрического чайника имеют мощности 600 Вт и 300 Вт. Если они включены в сеть параллельно, вода в чайнике закипает через 20 мин. Через какое время закипит воды в чайнике, если нагревательные элементы включить последовательно?

8 класс. Домашнее упражнение №38.Электричество 6. Повторение.

1. Две электроплитки, соединенные в цепь параллельно, потребляют мощность N. Какую мощность будут потреблять эти плитки, включенные последовательно, если одна из плиток при параллельном включении потребляет мощность N0?

Задачник Кванта Ф10. Нагреватель наибольшей мощности из четырех спиралей.

Ф10. Как из четырех тонких проволочных спиралей с сопротивлениями 10 Ом, 20 Ом, 30 Ом и 40 Ом, рассчитанных на выделение мощности не более 2 Вт на каждой, составить нагреватель наибольшей возможной мощности, если имеется источник тока с ЭДС 20 B и внутренним сопротивлением 20 Ом?

Решение.
 Докажем вначале, что во внешней цепи выделяется тем большая мощность, чем ближе сопротивление нагрузки к внутреннему сопротивлению источника.

Районный тур 2011 − 2012 г.

10 класс. 3 декабря

4. Супер чайник.
 При испытании новой модели электрического чайника (рис.) оказалось, что вода нагревается почти до 100 °С, но все же не закипает. Чайник рассчитан на мощность нагревателя P и напряжение 110 В. Тогда чайник подключили к сети 220 В. За какое время чайник выкипит наполовину? Масса воды в чайнике m. Удельная теплота парообразования воды L. Крышка чайника плотно закрывается. Чайник изготовлен из металла.

15. Потери мощности в линии электропередач составляют k1 = 5 % от мощности, получаемой потребителем. Во сколько раз нужно изменить напряжение на входе линии и сопротивление потребителя для того, чтобы при той же мощности, получаемой потребителем, потери в линии снизить до k2 = 1 %.

Решение.
 Мощность, полученная потребителем

P1 = I12R1 = U12R1/(R1 + r)2,

19. Проволочное кольцо включено в цепь, по которой проходит ток 9 A. Контакты делят длину кольца в отношении 1:2. При этом в кольце выделяется мощность 108 Вт. Какая мощность при той же силе тока во внешней цепи будет выделяться в кольце, если контакты разместить по диаметру кольца?

Решение.
1 случай.
 Пусть R − полное сопротивление провода, образующего кольцо. В первом случае:

R1/R2 = 1/2,

R1 = (R/3) × 1, R2 = (R/3) × 2 = 2R/3.

 Отношение токов в параллельных участках
I1/I2 = 2/1,

тогда

51(140). При включении лампочки в сеть с напряжением U = 200 B она потребляет мощность P1 = 40 Вт и ярко горит, причем температура нити t1 = 3000 °С. При включении в сеть с U = 100 B лампочка потребляет мощность P2 = 25 Вт и еле светится, так как температура нити при этом равна t2 = 1000 °С. Найти величину сопротивления нити лампочки Ro при температуре t = 0 °С.

Решение.
 Сопротивление нити лампочки R растет с увеличением температуры:

R1 = U12/P1 = Ro(1 + αt1). (1)

50(139). Электрическая печка имеет две обмотки с сопротивлениями R1 = 10 Ом И R2 = 20 Ом. При параллельном соединении обмоток при включении в сеть печка нагревается на ΔT1 = 300 °C. Дальнейшее нагревание прекращается, так как теплоотдача становится равной количеству выделяющегося на обмотках тепла. На сколько градусов (ΔT2) нагреется печка, если ее включить в ту же сеть при последовательном соединении обмоток? Теплоотдача Q = kΔT, где k = const, а ΔT − разность между комнатной температурой и температурой печки.

Решение.

48(136). Параллельно соединённые резисторы с сопротивлениями R = 25 Ом и 2R соединены последовательно с другими параллельно соединёнными резисторами с сопротивлениями 3R и 4R. Цепь подключена к сети с постоянным напряжением. На резисторе с сопротивлением R выделяется мощность P = 49 Вт.
 1) Найдите ток через резистор с сопротивлением 2R.
 2) Какая мощность выделяется на резисторе с сопротивлением 4R?


Решение.
 Напряжение на резисторах R и 2R находим из условия
U2/R = P,

откуда

46(132). В схеме, изображённой на рисунке, периодически (с периодом ) повторяют следующий процесс: ключ замыкают на время τ и размыкают на время , причём время τ достаточно мало и напряжение на конденсаторе за это время изменяется незначительно. Через достаточно большое число повторений напряжение на конденсаторе становится практически постоянным, совершая лишь незначительные колебания около своего среднего значения.
 1) Найдите это среднее значение.
 2) Найдите среднюю тепловую мощность, выделяющуюся в цепи в установившемся режиме.
 Все элементы можно считать идеальными, их параметры указаны на рисунке.

45(130). В схеме, изображённой на рисунке, периодически (с периодом ) повторяют следующий процесс: ключ замыкают на время τ и размыкают на время , причём время τ достаточно мало и напряжение на конденсаторе за это время изменяется незначительно. Через достаточно большое число повторений напряжение на конденсаторе становится практически постоянным, совершая лишь незначительные колебания около своего среднего значения.
 1) Найдите это среднее значение.
 2) Найдите среднюю тепловую мощность, выделяющуюся в резисторе 2R в установившемся режиме.
 Все элементы можно считать идеальными, их параметры указаны на рисунке.

43(127). Электрическая схема, изображённая на рисунке, состоит из двух одинаковых батарей с ЭДС E и внутренними сопротивлениями r и резистора сопротивлением R. При подключении нагрузки к клеммам A и B схема эквивалентна батарее с некоторой ЭДС Eo и внутренним сопротивлением rо (то есть для любой нагрузки при замене данной схемы на батарею с ЭДС Eo и внутренним сопротивлением rо ток в нагрузке не изменится).
 1) Найдите ЭДС Eo и внутреннее сопротивление ro эквивалентного источника.

30(101). В цепи, изображенной на рисунке тепловая мощность, выделяемая во внешней цепи, одинакова при замкнутом и разомкнутом ключе K. Определите внутреннее сопротивление батареи r, если R1 = 12 Ом, R2 = 4 Ом.


Решение.
 Обозначим через E электродвижущую силу батареи и через
R = R1R2/(R1 + R2)

сопротивление внешней цепи при замкнутом ключе
 Из условия задачи
E2R1/(R1 + r)2 = E2R/(R + r)2

получаем

25(83). На трёх сопротивлениях (№1, №2 и №3) при подаче на них одного и того же напряжения выделяются мощности N, N/2 и N/3 соответственно. Какая мощность выделится при подаче того же напряжения на цепь, в которой сопротивления соединены по указанной на рисунке схеме?


Решение.
 Мощность, выделяемая на сопротивлении при постоянном напряжении U, определяется формулой
Ni = U2/Ri,

где i − номер сопротивления. Следовательно, величины сопротивлений подчиняются отношению: