Постоянный ток.

1.(2-88). Две лампы имеют мощности Р₁=20 ВТ и Р₂=40 Вт при стандартном напряжении сети. При их последовательном включении в сеть с другим напряжением оказалось, что в первой лампе выделяется та же мощность, что и при стандартном напряжении. Какая мощность выделяется при этом во второй лампе? Изменением сопротивления нитей ламп с температурой пренебречь.

2.( 2-88). В схеме приведенной на рисунке, где R₁=60 Ом, R₂=20 Ом, R₃=40 Ом и R₄=20 Ом, батарею и конденсатор поменяли местами. Во сколько раз изменится при этом заряд конденсатора?

3.( 2-88). В чайник налили воду при температуре t=10^о С и поставили на электроплитку. Через t₁=10 мин. вода закипела. Через какое время вода полностью выкипит? Удельная теплоемкость воды с=4200 Дж/( кг_*К ), удельная теплота парообразования r = 2,3 МДж/кг. Температура кипения воды t_к=100^о С.

4(2-88). Какую работу совершит источник постоянного тока с Э.Д.С.=100 В, включенный в схему, изображенную на рисунке, после замыкания ключа К к моменту времени, когда процесс дозарядки конденсатора емкостью С₁ уже завершится? С₁=2_*10^-5 Ф, С=2_*10^-5 Ф

5.(3-87). Мощность, выделяемая на резисторах сопротивлением R₁=10Ом и R₂=3Ом, при последовательном и при параллельном соединениях этих резисторов одинакова. Найдите внутреннее сопротивление источника, к которому подключены резисторы.

6.(3-87). Батарея гальванических элементов с ЭДС=15 В и внутренним сопротивлением r=5Ом замкнута проводником, имеющим сопротивление R=10 Ом. К полюсам батареи подключен конденсатор емкостью С = 1 мкФ. Определите величину заряда на обкладках конденсатора .

7.(3-87). При замкнутом ключе К сопротивление группы резисторов, срединенных, как показано на рисунке, равно R=30 Ом. Вычислите сопротивление этой группы резисторов при разомкнутом ключе К.

8.(3-87).Стальной лом массой m=5 т расплавляется в электропечи. Определите расход электроэнергии ( в кВт_*ч), если КПД печи =62%. Начальная температура лома t₁=16^оС, температура плавления t₂=1300^оС, удельная теплоемкостьь с=460Дж/( кг_*К ), удельная теплота плавления стали=82 кДж/кг.

9.(3-87). Из комнаты в течение суток теряется Q = 8,7_*10⁷ Дж тепла. Какой длины надо взять нихромовую проволоку диаметром d=10^-3 м для намотки электрической печи, поддерживающей постоянную температуру в комнате? Печь включается в сеть с напряжением U = 120 В. Удельное сопротивение нихрома  = 1,1_*10^-6 Ом_*м.

10.(3-87). К проводникам АВ и CD одинакового сопротивления R=2,5 Ом подключены два источника тока. ЭДС и внутренние сопротивления источников: _=1,5 В, ₂=2,0 В, r=1,6Ом. Найдите показания высокоомного вольтметра, включенного между средними точками проводников.

11.(Б-23). При подключении к источнику тока с ЭДС=15 В сопротивления 15 Ом мощность, выделямая на нагрузке, составляет 75% от полной мощности. Какую максимальную мощость во внешней цепи может выделить данный источник?

12(.Б-24.5). Сколько времени будет нагреваться 2 л воды от t=0^оС до t=100^оС в электрическом чайнике мощностью Р=600 Вт, если его коэффициент полезного действия =80%? Уделньная теплоемкость воды С=4,2 кДж/(кг_*К).

13.(Б-27.5). Зарядка аккумулятора с ЭДС, равной e, осуществяется от сети, напряжение в которой равно U. Внутреннее сопротивление аккумулятора равно r. Определить полезную мощность, расходуемую на зарядку аккумулятора, и мощность, расходуемую на выделение тепла в нем.

14.(Б-30.3). К акумулятору один раз подсоединяется сопротивление R₁, другой раз - R₂. При этом в обоих случаях количество тепла, выделяющееся в сопротивлениях в единицу времени, одинаково. Определить внутреннее сопротивление аккумулятора.

15.(Б-32.5). Батарея гальванических элементов с ЭДС=15 В и внутренним сопротивлением r=5Ом замкнута проводником, имеющим сопротивление R=10 Ом. К полюсам батареи подключен конденсатор емкостью С=1 мкФ. Определите величину заряда на обкладках конденсатора.

16. (2-88) Каково сопротивление R₁ вольтметра, если в цепи, изображенной на рисунке, вольтметр показывает U=50В. Показания амперметра I=0,1А. Сопротивление R₁=1000 Ом.Сопротивлением амперметра пренебречь.

17.(Б-36.4). К источнику тока с внутренним сопротивлением r=0,4 Ом подключен резистор с сопротивлением R=6 Ом. Во скоько раз изменится мощность, выделяемая во внешней части цепи, если последовательно первому подключить еще один резистор?

18.(3-88) Две дуговые лампы и добавочное сопротивление соединены последовательнои включены в сеть с напряжением U_o=110 В. Найдите величину добавочного сопротивления, если падение напряжения на каждой лампе U=40В, а ток в цепи I=15А.

19.(Б-3.5). Два источника тока с ЭДС _=4 В, ₂=6 В и внутренними сопротивлениями r₁=0,1Ом и r₂=0,4 Ом соединены последовательно. При каком внешнем сопротивлении цепи разность потенциалов между зажимами одного из источников будет равной нулю?

20.(Б-4.5). Потребитель мощности Р=1000 кВт подключен через линию электропередачи сопротивлением R=0,1Ом к шинам подстанции. Какое напряжение U должно быть на шинах подстанции, чтобы потери мощности в линии электропередачи не превышали 5% от потребляемой мощности?

21.(5-87). Сопротивление кольца из проволоки равно R= 160 Ом. Концами двух проводников касаются кольца в двух точках А и В. какую дугу отделяют эти точки, если общее сопротивление двух частей кольца оказалось равным r = 3 Ом?

22.(5-87). Найдите напряжения на конденсаторах емкостью С₁ и С₂ в приведенном рисунке схеме, если известно, что при замыкании резистора сопротивлением R накоротко ток через батарею возрастает в n = 3 раза. ЭДС батареи равна 

23.(5-87). Какой ток пойдет по проводящим проводам при коротком замыкании, если на двух электроплитках с сопротивлениями R₁=200 и R₂ = 500 Ом при поочередном включении выделяется одинаковая мощность N = 200 Вт?

24.(5-87). Почему при включении электронагревательного прибора величина тока в первый момент больше величины, которая установится спустя некоторое время?

25.(5-87). Какое количество теплоты выделится на резисторе после замыкания ключа? Внутренним сопротивлением источника, сопротивлением проводов и потерями, связанными с электромагнитным излучением, пренебречь.

26.(5-87). Присоединение к амперметру некоторого шунтирующего сопротивления увеличивает пределы измерения тока в 3 раза. Другое шунтирующее сопротивление увеличивает предел амперметра в 7 раз. Во сколько раз увеличится предел амперметра, если в качестве шунта использовать оба эти сопротивления, предварительно соединенные между собой последовательно?

27.(6-87). Какое сопротивление R_х надо включить между точками А и В, чтобы сопротивление всей цепи было равно R=1Ом, если R₁=3Ом, R₂=10 Ом, R₃=10 Ом, R₄ =3 Ом?

28.(6-87). Напряжение между точками В и А равно U₁=120 В. Определите отношение сопротивлений R₁/R₂, если R₃/R₄=2, а разность потенциалов между точками С и D равна U₂=20 В.

29.(6-87). Через аккумулятор с внутренним сопротивлением r=2 Ом и ЭДС=12 В течет ток силой I=1 А. Чему будет равна разность потенциалов на клеммах аккумулятора, если сопротивление внешней цепи увеличить на R=8 Ом?

30.(6-87). Батарея аккумуляторов с внутренним сопротивлением r=0,2 Ом питает десять параллельно соединенных ламп сопротивлением R=250 Ом каждая. Определить ЭДС батареи, если ток в каждой лампе I=0,5 А.

31.(6-87). Некоторая цепь с сопротивлением R питается от батареи, составленной из N одинаковых элементов. При каком значении внутреннего сопротивления элемента сила тока в цепи будет одинаковой при соединении этих элементов в батарею последовательно и параллельно?

32.(6-87). Источник тока замыкается проволокой: один раз с сопротивлением R₁=4 Ом, а другой - R₂=9 Ом. В обоих случаях количество теплоты, выделяющееся в проволоках за одно и то же время, оказывается одинаковым. Каково внутреннее сопротивление источника?

33.(6-87). Подъемный кран равномерно поднимает груз массой m = 8,8 т на высоту h=10 м в течение t = 49 с. Определите силу тока, потребляемую краном, если напряжение U =220 В, а КПД = 80%.

34.(1-87). Два электронагревателя, сопротивления которых R₁=25 Ом и R₂=20 Ом, могут быть включены в сеть с напряжением U=200 В. Какое количество теплоты выделят нагреватели в течение t=2 мин при их последовательном соединении?

35.(6-76). Электровоз движется со скростью 72 км/ч, развивая при этом в среднем силу тяги 5_*10⁴ Н. Найти ток, проходящий через мотор электровоза (без учета потерь), если напряжение на зажимах мотора 500 В.

36.(6-76). Линия электропередачи длиной 100 км работает при напряжении 200 кВ. Определить КПД линии, т.е. отношение напряжения на нагрузке к напряжению, подводимому к линии. Линия выполнена алюминевым кабелем с площадью поперечного сечения 150 мм². Передаваемая мощность 30 000 кВт.

37.(4-88). Два источника тока с ЭДС₁=4В и ЭДС₂=6В и внутренними сопротивлениями r₁=0,1Ом и r₂=0,4 Ом соединены последовательно. При каком сопротивлении внешней цепи разность потенциалов между зажимами одного из источников будет равной нулю?

38.(4-88). Аккумулятор, внутренним сопротивлением которого можно пренебречь, поочередно замыкали на два разных резистора. Зная, что в первом случае ток I₁=3 А, а во втором I₂=6 А, найдите ток, текущий через аккумулятор, при замыкании его на эти резисторы, соединные последовательно.

39.(4-88). К батарее подключается резистор сопротивлением R, на котором рассеивается мощность P. при подключении параллельно этому резистору такого же резистора мощность, выделяемая в нагрузке, не изменилась. Определите внутреннее сопротивление батареи.

40.(6-88). К проволочному кольцу присоединены проводящие провода. В каком соотношении точки присоединения делят длину окружности, если общее сопротивление получившейся цепи в 6,25 раза меньше сопротивления кольца?

41.6-88). К батарее с ЭДС=6 В подключены последовательно амперметр и вольтметр. Когда параллельно вольтметру подключили резистор, показание амперметра удвоилось, а показаниявольтметра уменьшилось вдвое. Определите показание вольтметра до подключения резистора. Сопротивления резистора и приборов, а также внутреннее сопротивление источника не известны.

42.(6-88). При силе тока I₁=4 А во внешней цепи батареи аккумуляторов выделяется млщность Р₁=18 Вт, при силе тока I₂=2 А - соответственно Р₂₌10 Вт. Определите ЭДС батареи.

43.(6-88). При перермещении заряда q=20 Кл по проводнику сопротивлением R=0,5 Ом совершена работа А=100 Дж. Найдите время, в течение которого по проводнику шел ток, считая его постоянным.

44.(6-88). Троллейбус массой m=11 т движется равномерно со скоростью v=36 км/ч. Найдите силу тока в обмотке двигателя, если напряжение U=550 В и КПД=80%. Коэффициент сопротивления движению равен 0,02.

45.(6-88.). Нагреватель электросамовара состоит из двух элементов. При подключении к сети первого элемента вода в самоваре закипает через 15 мин, при подключении второго элемента - через 20 мин. Через сколько времени заипит вода в самоваре, если подключить к сети оба элемента: а) последовательно, б) параллельно?

46.(6-88). Батарея, имеющая ЭДС=60 В и анутреннее сопротивление r=4Ом, замкнута на внешнюю цепь, потребляющую мощность Р=200 Вт. Определите силу тока в цепи, падение напряжения на внешней цепи, сопротивление внешней цепи.

47.(4-76). На рисунке изображена электрическая цепь, В которую втекает и вытекает ток I, как показано нарисунке. Найдите напряжение U между точками 1 и 2.

48.(5-76). Какое напряжение покажет вольтметр, присоединенный к точкам А и В цепи, избраженной на рисунке? R₁=R₂=R₃ =R₄ =R₅=R₆=1 Ом; R₇=3 Ом; R₈=2 Ом; R₉=4 Ом;U=50 В.

49.(5-76). Анодное напряжение двухэлектродной электронной лампы 180 В. С какой скоростью электрон подлетает к аноду, если его начальная скорость (вблизи катода) равна нулю? Заряд и масса электрона 1,6_*10^-12Кл и 9,1_*10^-31 кг соответственно.

50.(5-88). Сколько элементов тока нужно соединить параллельно в батарею, чтобы при подключении к ней резистора сопротивлением R=49 Ом получить в цепи ток I=2А? ЭДС каждого элемента равно 100 В, внутреннее сопротивление r=2 Ом.

51.(5-88). Вольтметр со шкалой, рассчитанной на U = 100 В, имеет внутреннее сопротивление r = 10 кОм. Какую наибольшую разность потенциалов можно измерить этим прибором, если присоединить к нему последовательно добавочное сопротивление R = 90 кОм?

52.(5-88). Вольтамперная характеристика некоторого нелинейного элемента такова, что до напряжения U_о=100 В ток через элемент отсутствует, азатем линейо растет с ростом напряжения? При подключении элемента с внутренним сопротивлением r=2,5 кОм через элемент течет ток I₁=2 мА, а при подключении его к той же батарее через резистор сопротивлением R=25 кОм течет ток I₂=1 мА. Определите ЭДС батареи.

53.(5-88). На резисторе во внешней цепи аккумулятора выделяется тепловая мощность Р=10Вт. Когда к концам этого резистора присоединили точно такой же второй аккумулятор, выделяемая мощность стала в два раза больше. Какой будет выделяемая мощность, если к аккумуляторам одноименными полюсами присоединить третий такой же аккумулятор?

54.(5-88). Какое количество теплоты выделится в цепи при переключении ключа К из положения 1 в положение 2?

55.(5-88). При пропускании постоянного тока по участку АВ на ресисторе сопротивлением R₂ выделяется тепловая мощность Р₂. Какая тепловая мощность выделяется на каждом из резисторов сопротивлениями R₁ и R₃?

56.(5-88). Источники тока, имеющие одинаковые внутренние сопротивления r=0,5 Ом, подключены к резисторам, каждый из которых имеет сопротивление R. ЭДС источников тока равны ₁=12 В и ₂=6 В. Определите величину сопротивления R, при которой ток в цепи ABCD не течет.

57.(2-87). Источник с ЭДС=50 В и с внутренним сопротивлением r=1,2 Ом должен питать дуговую лампу с сопротивлением R=6,0 Ом, требующую для нормального горения напряжения U=30 В. Определите сопротивление резистора, веденного последовательно в цепь лампы для ее нормального горения.

58.(2-76) В одном из плеч моста Уитстона включено нелинейное сопротивление,для которого закон Ома не справедлив и зависимость тока I от приложенного напряжения имеет вид I = 0,01 U³. В остальные плечи моста включены одинаковые сопротивления R = 4 Ом. При каком токе внешней батареи мост окажется сбалансированным?

59.(Б-4).Электрическим кипятильником нагревают m=1,8 кг воды. За две минуты температура воды увеличилась от t₁=85⁰C до t₂=90⁰C. После выключения кипятильника температура воды за одну минуту упала на один градус. Какова мощность кипятильника? Удельная теплоемкость воды С =4200Дж/(кг_*К).

60.(Б7-4). Определить ток короткого замыкания Io для аккумуляторной батареи, если при токе нагрузки I₁=5А она отдает во внешнюю цепь мощность Р₁=9,5Вт, при токе нагрузки I₂=8А - мощность Р₂=14,4Вт.

61.(Б13-3). Найти количесво теплоты Q, выделившееся на сопротивлении, если при поочередном изменении емкости конденсаторов от С до С/2 затрачивается работа А. Первоначальный заряд каждого конденсатора q.

62.(Б14-5). Два элемента соединенны по схеме, изображенной на рисунке. Первый имеет ЭДС₁=1,5 В и внутреннее сопротивление r₁=0,6 Ом, второй - ЭДС₂=2В и r₂=0,4 Ом.Чему равна разность потенциалов между точками А и В.

63.(Б8-4) Определите ток I, протекающий через сопротивление R₃=2R при ЭДС =15 В, R=4 Ом. (см. рисунок)

64.(Б20-4). ЭДС батареи=2В, ее внутреннее сопротивление r=1Ом. Определить силу тока, протекающего через источник, если внешняя нагрузка потребляет мощность Р=0,75Вт.

65.(5-88). Конденсатор включен в цепь так, как показано на рис. 1. Найдите заряд на конденсаторе и определите показания вольтметра, считая его идеальным.