7.2 Струм в різних середовищах

7A25 Метал являє собою

А) систему позитивних йонів, які утворюють кристалічну решітку, і електронний газ,

Б) систему нерухомих електронів і дрейфуючих позитивних йонів,

В) систему електронів, які утворюють кристалічну решітку,

Г) систему від’ємних йонів, які утворюють кристалічну решітку,

Д) комбінацію від’ємних і позитивних йонів у вузлах кристалічної решітки.

7A26 За наявності електричного поля у провіднику на тепловий рух електронів у металі

А) накладається хаотичний дрейфовий рух йонів;

Б) накладається їх поступальний рух в напрямку, протилежному до напряму напруженості електричного поля;

В) накладається поступальний рух позитивних йонів;

Г) накладається поступальний рух від’ємних йонів;

Д) накладається їх рух в напрямі, перпендикулярному до напряму електричного поля.

7A27 Густина струму в залежності від концентрації і швидкості електронів записується у вигляді:

А) j = γE; Б) j_H = Qn₀d; В) j = ne<υ>; Г) J = ne<υ>s; Д) J = kq.

7A28 У чистому напівпровідникові провідність створюється:

А) тільки вільними електронами; Б) тільки дірками;

В) як вільними, так і валентними електронами; Г) електронами в зоні провідності і дірками;

Д) тільки валентними електронами.

7A29 Питома електропровідність напівпровідників залежить від температури за законом:

А) j= E; Б) C=εε₀S/d; В) = ; Г) A = A₀e^-δt; Д) = kT.

7A30 Внаслідок введення в кристал донорних домішок провідність напівпровідника визначається:

А) дірками; Б) дірками і електронами;

В) валентними електронами донора; Г) валентними електронами;

Д) вільними електронами.

7A31 При введенні в кристал акцепторних домішок провідність напівпровідника створюється:

А) переважно дірками; Б) електронами і дірками; В) електронами;

Г) позитивними іонами; Д) негативними іонами.

7A32 Струм у газах при несамостійному газовому розряді створюється:

А) рухом електронів під дією електричного поля; Б) рухом іонів під дією електричного поля;

В) рухом іонів і електронів під дією електричного поля; Г) рухом атомів;

Д) рухом молекул і електронів.

7A33 Струм у газах при самостійному газовому заряді зумовлюється

А) електронами і позитивними іонами; Б) електронами; В) позитивними іонами;

Г) від’ємними іонами; Д) електронами і атомами.

7A34 Які з наведених формул використовують для визначення роботи і потужності постійного електричного струму без визначення опору споживача?

А) 1; 4. Б) 3; 6. В) 2; 7. Г) 4; 5. Д) правильної відповіді немає.

7A35 Характерною ознакою струму в металах є:

А) анізотропія провідності; Б) діркова провідність; В) електронна провідність;

Г) провідність, зумовлена екситонами; Д) йонна провідність.

Задачі першого рівня складності

7B1 Яку силу струму покаже гальванометр, якщо крізь нього за 10 хв. пройде заряд 18 Кл?

А) 0,03А; Б) 0,05 А; В) 0,5 А; Г) 1 А; Д) 3 А.

7B2 Визначити густину струму, якщо відомо, що за 10 с через поперечний переріз провідника пройшов заряд 100 Кл. Площа поперечного перерізу 5 мм²?

А) 5 А/мм²; Б) 10 А/мм²; В) 4 А/мм²; Г) 3 А/мм²; Д) 2 А/мм².

7B3 За який час через поперечний переріз провідника площею 5 мм² пройде заряд 100 Кл, якщо густина струму дорівнює 2·10⁶А/м²?

А) 10 с; Б) 15 с; В) 20 с; Г) 1 с; Д) 2 с.

7B4 Якої довжини треба взяти мідну дротину з площею поперечного перерізу 0,5 мм², щоб виготовити опір 2 Ом? ( =0,017·10^-6 Ом·м)

А) 62,8 м; Б) 70 м; В) 58,8 м; Г) 68,8 м; Д) 78,8 м.

7B5 Алюмінієвий дріт при температурі 0ºС має опір 4,25 Ом. Який опір матиме цей дріт при температурі 200ºС? ( =0,004К^-1)

А) 80 Ом; Б) 10,2 Ом; В) 7,65 Ом; Г) 8,75 Ом; Д) 9,7 Ом.

7B6 На скільки треба нагріти стальний провідник, який має температуру 0ºС, щоб його опір збільшився вдвічі? ( = 0,006 К^-1)

А) 167 град; Б) 178 град; В) 180 град; Г) 200 град; Д) 100 град.

7B7 На цоколі лампочки написано: 3,5 В; 0,25 А. Визначити опір у робочому режимі.

А) 12,5 Ом; Б) 14 Ом; В) 20 Ом; Г) 10 Ом; Д) 12 Ом.

7B8 Визначити опір провідника, якщо при напрузі на його кінцях 10В сила струму дорівнює 0,1 А.

А) 50 Ом; Б) 55 Ом; В) 100 Ом; Г) 105 Ом; Д) 115 Ом.

7B9 Обчислити внутрішній опір елемента, ЕРС якого 1,2 В, і при зовнішньому опорі 5 Ом струм в колі дорівнює 0,2 А?

А) 1 Ом; Б) 5 Ом; В) 7 Ом; Г) 9 Ом; Д) 12 Ом.

7B10 Гальванічний елемент має ЕРС 1,5 В і внутрішній опір 0,8 Ом. Який дістанемо струм в колі, якщо його зовнішня частина має опір 5,2 Ом?

А) 0,5 А; Б) 0,25 А; В) 1 А; Г) 3 А; Д) 2,5 А.

7B11 Електричне коло складається з джерела струму внутрішнім опором 15 Ом та електричної лампочки опором 5 Ом. Сила струму в колі дорівнює 0,5 А. Визначити ЕРС джерела струму.

А) 1 В; Б) 3 В; В) 7 В; Г) 10 В; Д) 15 В.

7B12 Батарейку від ліхтарика, що має ЕРС 1,5 В і внутрішній опір 1,5 Ом, замкнули на опір 7,5 Ом. Яка напруга (у вольтах) на затискачах батарейки?

А) 5; Б) 2; В) 3; Г) 1,25; Д) 1,5 .

7B13 Магістральний струм силою 10 А протікає через два паралельно сполучених провідники. Сила струму в одному з них дорівнює 4 А. Який струм тече по другому провіднику?

А) 6 А; Б) 7 А; В) 8 А; Г) 2 А; Д) 3 А.

7B14 До вузла входять струми I₁ = 5 A та I₂ = 10 A, а виходять з нього струми I₃, I₄, I₅. Відомо, що I₃ = 3 A, I₄ = 2 A. Знайти величину струму I₅.

А) 5 А; Б) 6 А; В) 10 А; Г) 7 А; Д) 12 А.

7B15 Яку роботу виконує електричний струм силою 2 А при напрузі 100 В за час 10 с?

А) 3 кДж; Б) 2 кДж; В) 5 кДж; Г) 4 кДж; Д) 7 кДж.

7B16 За який час електричним струмом силою 10 А при напрузі 220 В буде виконана робота 22 кДж?

А) 6 с; Б) 7 с; В) 3 с; Г)10 с; Д) 15 с.

7B17 Яка потужність електричної лампи, яка споживає струм силою 0,5 А при напрузі 22 В?

А) 11 Вт; Б) 15 Вт; В) 17 Вт; Г) 14 Вт; Д) 5 Вт.

7B18 Сила струму в металевому провіднику 0,8 А, а площа поперечного перерізу 4 мм². Знайти середню швидкість електронів, якщо концентрація n = 2,5·10²² см^-3.

А) 0,1·10^-3 м/с; Б) 0,5·10^-3 м/с; В) 0,05·10^-3 м/с; Г) 1·10^-3 м/с, Д) 5·10^-3 м/с.

7B19 Знайти густину струму в алюмінії ( =2,5·10^-8 Ом·м), якщо напруженість електричного поля 120 В/м.

А) 4,8·10⁹ А/м²; Б) 5,2·10⁸ А/м²; В) 6·10⁷ А/м²; Г) 4·10⁸ А/м²; Д) 8·10⁸ А/м².

7B20 Визначити густину струму в провіднику з електронною провідністю, якщо концентрація електронів n = 2·10²⁸ м^-3, швидкість дрейфу електронів в електричному полі 0,002 м/с, заряд електрона 1,6·10^-19 Кл.

А) 10⁷ А/м²; Б) 10⁸ А/м²; В) 3·10⁸ А/м²; Г) 5·10⁷ А/м²; Д) 6,4·10⁶ А/м²

7B21 Визначити питомий електричний опір металу (в Ом·м), концентрація електронів в якому 5·10²⁶ м^-3, швидкість дрейфу електронів 0,05 м/с, а напруженість електричного поля 2·10² В/м

А) 7·10^-6; Б) 5·10^-6; В) 6·10^-6; Г) 7·10^-6; Д) 8·10^-8.

Задачі другого рівня складності

7C1 Є мідний провідник з площею поперечного перерізу 0,1 мм². Маса всього провідника 0,3 кг. Визначити опір (в Ом) провідника ( =1,7·10^-8 Ом·м, густина d= 8,9·10³ кг/м³)

А) 62; Б) 57; В) 65; Г) 70; Д) 75.

7C2 Для вимірювання температури було взято залізний провідник, який за температури 10ºС має опір 15 Ом. За деякої температури t₂ його опір становив 18,25 Ом. Визначити цю температуру, якщо температурний коефіцієнт опору заліза 0,006 К^-1

А) 48,3ºС; Б) 56,2ºС; В) 60ºС; Г) 70,2ºС; Д) 100ºС.

7C3 Необхідно виготовити нагрівальний прилад, що має опір 48 Ом за температури 800ºС. Яку довжину повинен мати провід нагрівника, якщо його діаметр 0,5мм, питомий опір 0,4·10^-6Ом·м за кімнатної температури, а температурний коефіцієнт опору 0,0002К^-1

А) 3,5 м; Б) 7,5 м; В) 10 м; Г) 15 м; Д) 20,3 м.

7C4 У провіднику опором 2 Ом, приєднаному до елемента з ЕРС 1,1 В, проходить струм 0,5 А. Яка сила струму під час короткого замикання елемента?

А) 5,5 А; Б) 6,2 А; В) 10 А; Г) 12 А; Д) 15 А.

7C5 Коли до батареї гальванічних елементів приєднали опір 16 Ом, сила струму становила 1А, а коли приєднали опір 8 Ом, сила струму стала 1,8 А. Визначити ЕРС і внутрішній опір батареї.

А) 20 В, 5 Ом; Б) 18 В, 2 Ом; В) 25 В, 5 Ом; Г) 30 В, 1 Ом; Д) 27 В, 3 Ом.

7C6 Електрорушійна сила джерела струму 1,6 В, а внутрішній опір 0,5 Ом. Знайти величину струму в колі, якщо джерело струму замкнено дротом опором 7,5 Ом. Яка буде напруга на зовнішній частині кола?

А) 0,2 А, 1,5 В; Б) 3 А, 2 В; В) 5 А, 3 В; Г) 7 А, 2 В; Д) 10 А, 5 В.

7C7 При силі струму 100 мкА стрілка гальванометра відхиляється до кінця шкали. Опір гальванометра 200 Ом. Якого опору шунт треба підключити до гальванометра, щоб його можна було використовувати як міліамперметр для вимірювання сили струму до 10 мА?

А) 3 Ом; Б) 5 Ом; В) 4 Ом; Г) 3,5 Ом; Д) 2,0 Ом.

7C8 За допомогою амперметра, який має внутрішній опір 0,9 Ом і розрахований на вимірювання максимального струму 10 А, необхідно виміряти струм до 100А. Якої довжини потрібний залізний провідник перерізом 0,28 мм² для виготовлення шунта ( = 0,087·10^-6 Ом·м)?

А) 1 м; Б) 2 м; В) 0,28 м; Г) 0,32 м; Д) 0,43 м.

7C9 Амперметр, який накоротко приєднано до гальванічного елемента з ЕРС 1,5 В і внутрішнім опором 0,2 Ом, показує струм 5А. Який струм (в амперах) піде через амперметр, якщо його зашунтувати опором 0,1 Ом?

А) 6; Б) 3; В) 7; Г) 10; Д) 2.

7C10 Яку потужність споживає 25-ватна лампа, розрахована на напругу 220 В, якщо її ввімкнути в мережу з напругою 120 В?

А) 8 Вт; Б) 7,4 Вт; В) 8,4 Вт; Г) 9,5 Вт; Д) 10,3 Вт.

7C11 Електрична лампочка розрахована на напругу 110 В споживає потужність 2,5 Вт. Який треба взяти додатковий опір, щоб її можна було вмикати в мережу з напругою 220 В?

А) 5000 Ом; Б) 4505 Ом; В) 4840 Ом; Г) 3000 Ом; Д) 2050 Ом.

7C12 В мідному провіднику довжиною 2 м і площею поперечного перерізу 0,4 мм² тече струм. При цьому за кожну секунду в провіднику виділяється 0,35 Дж теплоти. Скільки електронів проходить за 1 с через поперечний переріз провідника? Питомий опір міді ρ=1,7·10^-8 Ом·м.

А) 1,27·10¹⁹ с^-1; Б) 3·10¹⁹ с^-1; В) 4,1·10¹⁸ с^-1; Г) 5·10¹⁷ с^-1; Д) 2·10¹⁷ с^-1

7C13 В мідному провіднику об’ємом 6 см³ при проходженні по ньому постійного струму за 1 хвилину виділяється теплота у кількості 216 Дж. Знайти напруженість електричного поля в провіднику. Питомий опір міді ρ=1,7·10^-8 Ом·м.

А) 0,1 В/м; Б) 0,5 В/м; В) 3 В/м; Г) 5 В/м; Д) 0,3 В/м.

7C14 Густина струму в мідному провіднику 3 А/мм². Знайти напруженість електричного поля в провіднику. Питомий опір міді ρ=1,7·10^-8 Ом·м.

А) 0,051 В/м; Б) 0,5 В/м; В) 1,5 В/м; Г) 3 В/м; Д) 5 В/м.

7C15 Якою повинна бути температура атомарного кисню (в кілокулонах), щоб середня кінетична енергія поступального руху атомів була достатньою для йонізації шляхом зіткнення. Потенціал йонізації кисню 13,6 В. k=1,38·10^-23 Дж/К, m_e = 9,1·10^-31 кг, q=1,6·10^-19 Кл.

А) 310; Б) 105; В) 150; Г) 200; Д) 210.

7C16 Яку найменшу швидкість повинен мати електрон щоб йонізувати атом Нітрогену, якщо потенціал його йонізації 14,5 В. k=1,38 10^-23 Дж/К, m_e = 9,1 10^-31 кг, q=1,6 10^-19 Кл.

А) 5·10⁶ м/с; Б) 2,3·10⁶ м/с; В) 3,6·10⁶ м/с; Г) 1,1·10⁶ м/с; Д) 1,5·10⁶ м/с.

7C17 Потенціал йонізації атома Гідрогену 13,6 В. Знайти енергію йонізації атома Гідрогену. k=1,38·10^-23 Дж/К, m_e = 9,1·10^-31 кг, q=1,6·10^-19 Кл.

А) 2,18·10^-18 Дж; Б) 3·10^-15 Дж; В) 5·10^-12 Дж; Г) 7·10^-13 Дж; Д) 4,18·10^-18 Дж.

7C18 Енергія йонізації атома Гідрогену 2,18·10^-18 Дж. Знайти потенціал йонізації Гідрогена (у вольтах).

k=1,38·10^-23Дж/К, m_e = 9,1·10^-31 кг, q=1,6·10^-19 Кл.

А) 12; Б) 13,6; В) 10; Г) 11,5; Д) 5.

РОЗДІЛ 8. Магнетизм