Партнеры
Вход в систему
Яндекс.Метрика
on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 34 гостя.

Для учебы. 10 класс. Законы постоянного тока
8 Тема. Законы постоянного тока. ЭДС. Закон Ома для замкнутой цепи

pdf Формат файла pdf, размер файла 142 кВ.

 Все вопросы по данной теме оставляйте здесь в комментариях!


Электронный учебник физики для физмат-класса

Для учебы. 10 класс. Законы постоянного тока
4 Тема. Законы постоянного тока. Закон Ома для участка цепи

pdf Формат файла pdf, размер файла 142 кВ.

 Все вопросы по данной теме оставляйте здесь в комментариях!


Электронный учебник физики для физмат-класса

Задачник Кванта. Подключение вольтметра с очень большим сопротивлением.

Ф5. Имеется электрическая цепь изображенная на рисунке. Что покажет вольтметр с очень большим сопротивлением, если его присоединить к точкам C и D.


Решение.

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.

69. Гальванические элементы с ЭДС ε1 = 2 В и ε2 = 1,5 В соединены по схеме, изображенной на рисунке а. Вольтметр, нуль которого находится посередине шкалы, показывает напряжение U1 = 1 В, причем его стрелка отклоняется в ту же сторону, что и при разомкнутом ключе S. Что будет показывать вольтметр, если соединить элементы по схеме рисунка б? Током, ответвляющимся в вольтметр, можно пренебречь.


Источник: Мякишев. Электродинамика 10-11 класс. Упражнение 6 №11.

Решение.
 Ток в цепи равен разности токов создаваемых источниками (рис. б/)

54(19.96). К источнику тока присоединили последовательно два одинаковых сопротивления. Когда их соединили параллельно, сила тока в цепи увеличилась в 3 раза. Во сколько раз каждое из сопротивлений больше внутреннего сопротивления источника?

Решение.
 При последовательном соединении проводников общее сопротивление цепи равно

Rпосл = R + R + r = 2R + r.

Ток в цепи, по закону Ома для полной цепи, равен
Iпосл = E/Rпосл = E/(2R + r). (1)


 При параллельном соединении проводников общее сопротивление цепи равно

53(19.80). В цепь, состоящую из аккумулятора и сопротивления 20 Ом, подключают вольтметр, сначала последовательно, а потом параллельно сопротивлению. Показания вольтметра в обоих случаях одинаковы. Каково сопротивление вольтметра, если внутреннее сопротивление аккумулятора 0,1 Ом?


Решение.
 Напряжение на вольтметре в первом случае равно
U = I1RV = ERV/(r + R + RV),

где ток, текущий через вольтметр, равен
I1 = E/(r + R + RV).

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

47(133). В электрической цепи, собранной из резисторов, батарей и первоначально незаряженных конденсаторов, все возникшие после соединения процессы перезарядки закончились. Все элементы можно считать идеальными, их параметры указаны на рисунке.
 1) Найдите разность потенциалов φA − φB в установившемся режиме при разомкнутом ключе К.
 2) Найдите ток (с указанием направления) через резистор с сопротивлением R сразу после замыкания ключа К.


Решение.
 1) Второе правило Кирхгофа по замкнутому контуру:
4E − E = q/C + q/(3C),

44(129). 1) При каких значениях сопротивления резистора R1 идеальный диод в схеме, изображённой на рисунке, будет открыт, если R2 = 2 Ом, R3 = 3 Ом, R4 = 4 Ом? 2) Чему будет равен ток через диод при R1 = 1 Ом, если ЭДС батареи E = 10 В, а её внутренним сопротивлением можно пренебречь?


Решение.
 1) Схема сбалансирована при
R1R4 = R2R3.

Диод будет открыт при
R1 < R2R3/R4 = 1,5 Ом.

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.

42(125). В схеме, изображенной на рисунке, определите ток через идеальный диод D и напряжение на диоде. Параметры схемы указаны на рисунке, внутренними сопротивлениями батарей пренебречь.


Решение.
 Предположим, что диод открыт и через него течет некоторый ток I. Напряжение на диоде в этом случае равно нулю. Соответствующая схема будет иметь вид, изображенный на рисунке.

 Из закона сохранения заряда следует
I = I1 + I2.

Запишем закон Ома для левого контура:
2E − E = I12R

40(122). На рисунке изображена вольтамперная характеристика двух соединенных параллельно элементов, одним из которых является резистор сопротивлением R = 100 Ом, а другим − неизвестный элемент Z. Используя заданную вольтамперную характеристику, построите вольтамперную характеристику элемента Z.


Решение.

39(121). В электрической цепи, представленной на рисунке, диоды D1 и D2 идеальные. Считая параметры элементов цепи известными, определите: 1) ток через батарею сразу после замыкания ключа K; 2) количество теплоты, выделившееся в схеме после замыкания ключа. Внутренним сопротивлением батареи пренебречь.


Решение.
 1) Сразу после замыкания ключа K падение напряжения на диоде D2 равно нулю. Следовательно, ЭДС батареи равна падению напряжения на резисторе сопротивлением R1, а ток в цепи равен
I = E/R1.

38(116). В электрической схеме, состоящей из батареи с ЭДС E = 15 В, резисторов R1 = 10 Ом и R2 = 30 Ом (см. рис.) замыкают ключ К.
 1) Найти ток через резистор R2 сразу после замыкания ключа.
 2) Найти ток через батарею в тот момент, когда напряжение на конденсаторе равно E/3. Внутренним сопротивлением пренебречь.


Решение.
 Так как конденсатор мгновенно зарядиться не может, то в момент замыкания ключа К разность потенциалов на нем равна нулю. Тогда разность потенциалов на резисторе R равна E. Ток через резистор равен