Варіанти контрольних робіт.

Варіант №1.

1. Вольфрамова нитка електричної лампи при 20 °С має опір 35,8 Ом. Яка буде температура нитки лампочки, якщо при включенні в напругу 120 В по нитці розжарювання проходить струм 0,33А? Температурний коефіцієнт опору вольфраму α=4,6 10^-3 К ^-1.

2. Три батареї (Е₁=1 В, Е₂=2 В, Е₃=3 В) та опори (R₁=1 Ом, R₂=2 Ом, R₃=3 Ом) з’єднані так, як зображено на рис.1. Використовуючи закони Кірхгофа, визначити сили струмів в кожній вітці електричного кола.

3. Визначити комплексний опір та комплексну провідність ділянки електричного кола (рис.2.), якщо R=100 Ом, L=10 мГн, ω=10⁴ с^-1 .

4 . Знайти синусоїдальну функцію часу комплексне діюче значення якої , В.

5. Яка напруга прикладена до p-n переходу, якщо при температурі 300 К коефіцієнт випрямлення n=(I_пр/I_зв)=1200?

Варіант №2.

1. Обмотка котушки з мідного дроту при 14 °С має опір 10 Ом. Після пропускання струму опір обмотки став рівний 12,2 Ом. До якої температури нагрілася обмотка? Температурний коефіцієнт опору міді 4,15 10^-3 К^-1, питомий опір міді при 20 ^оС – 1,7 10^-8 Ом м,

2. Три батареї (Е₁=1 В, Е₂=2 В, Е₃=3 В) та опори (R₁=1 Ом, R₂=2 Ом, R₃=3 Ом) з’єднані так, як зображено на рис.1. Визначити сили струмів в кожній вітці електричного кола методом контурних струмів.

3. Визначити комплексний опір та комплексну провідність ділянки електричного кола (рис.2.), якщо R=100 Ом, ω=10⁶ с^-1, C=10^-8 Ф.

4 . Знайти синусоїдальну функцію часу комплексне діюче значення якої , В.

5. При деякій напрузі сила прямого струму через p-n перехід 2,02 мА, а зворотного 20 мкА. Знайти за цими даними силу струму насичення I_о p-n переходу.

Варіант №3.

1. На кінцях нікелевого провідника довжиною 10 м підтримується різниця потенціалів 10 В. Визначити густину струму в провіднику, якщо його температура 640 ^оС. Питомий опір нікелю при 20 ^оС - 42 10^-8 Ом м, температурний коефіцієнт опору 10^-4 К^-1.

2. Три батареї (Е₁=1 В, Е₂=2 В, Е₃=3 В) та опори (R₁=1 Ом, R₂=2 Ом, R₃=1 Ом) з’єднані так, як зображено на рис. 1. Використовуючи закони Кірхгофа, визначити сили струмів в кожній вітці електричного кола.

3. Визначити активний (R) та реактивний (X=X_L) опори електричного кола схема якого зображена на рис.2., якщо струм та напруга в колі змінюється за законами і=20sin(ωt-90^o), А, , В відповідно.

4 . Визначити зсув фаз між напругою та струмом комплексні діючі значення яких рівні: , B, , A.

5. При деякій температурі коефіцієнт випрямлення для p-n переходу 1600. Чому дорівнює коефіцієнт випрямлення, якщо температуру напівпровідника підвищити на 10% від початкової при постійній напрузі.

Варіант №4.

1.До амперметра, опір якого 0,27 Ом, приєднано паралельно шунт опором 0,09 Ом. Обчислити силу струму в колі, якщо амперметр показує 2 А.

2 . Три батареї (Е₁=1 В, Е₂=2 В, Е₃=3 В) та опори (R₁=1 Ом, R₂=2 Ом, R₃=1 Ом) з’єднані так, як зображено на рис.1. Визначити сили струмів в кожній вітці електричного кола методом контурних струмів

3. Визначити комплексний опір ділянки кола (рис.2.), якщо R₁=6 Ом, R₂= R₃=5 Ом, C=100 мкФ, L=5 мГн, ω=10³ с^-1.

4. Визначити зсув фаз між напругою та струмом комплексні діючі значення яких рівні: , B, , A.

5. Яка напруга прикладена до напівпровідникового діода, якщо при температурі 450 К коефіцієнт випрямлення n=(I_пр/I_зв)=1600?

Варіант №5.

1. Якщо вольтметр з’єднати послідовно з резистором, опір якого 10кОм, то при напрузі 120 В він покаже 50В. Якщо його послідовно з’єднати з резистором, опір R_x якого невідомий, то при тій самій напрузі він покаже 10В. Визначити опір резистора R_x.

2 . Три батареї (Е₁=1 В, Е₂=2 В, Е₃=3 В) та опори (R₁=1 Ом, R₂=2 Ом, R₃=3 Ом) з’єднані так, як зображено на рис.1. Використовуючи закони Кірхгофа визначити сили струмів у кожній вітці електричного кола.

3. Визначити комплексний опір ділянки кола (рис.2.), якщо R₁=2 Ом, R₂=4 Ом, R₃=5 Ом, C=20 мкФ, L=0,6 мГн, ω=10⁴ с^-1.

4. Визначити зсув фаз між напругою та струмом комплексні діючі значення яких рівні: , B, , A.

5. При деякій напрузі сила прямого струму через діод рівна 5 мА, а зворотного 18 мкА. Знайти за цими даними силу струму насичення.

Варіант №6.

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

2. Три батареї (Е₁=1 В, Е₂=2 В, Е₃=3 В) та опори (R₁=1 Ом, R₂=2 Ом, R₃=3 Ом) з’єднані так, як зображено на рис.1. Визначити сили струмів в кожній вітці електричного кола методом контурних струмів.

3 . Визначити миттєве значення напруги u_c на конденсаторі (рис.2.), якщо R=10 Ом, C=318 мкФ, .

4. Визначити зсув фаз між напругою та струмом комплексні діючі значення яких рівні: , B, , A.

5. При деякій температурі коефіцієнт випрямлення для p-n переходу 1000. Чому дорівнює коефіцієнт випрямлення, якщо температуру напівпровідника підвищити на 20% від початкової при постійній напрузі.

Варіант №7.

1. Лампочки, опори яких дорівнюють 3 та 12 Ом, по черзі приєднували до деякого джерела струму і вони споживали однакову потужність. Визначити внутрішній опір джерела і ККД кола в кожному випадку.

2. Три батареї (Е₁=3 В, Е₂=2 В, Е₃=3 В) та опори (R₁=1 Ом, R₂=2 Ом, R₃=4 Ом) з’єднані так, як зображено на рис.1. Використовуючи закони Кірхгофа визначити сили струмів у кожній вітці електричного кола.

3. Визначити миттєве значення напруги на кінцях схеми (рис.2.), якщо R=X_L=40Ом, напруга на індуктивності змінюється за законом .

4. Визначити зсув фаз між напругою та струмом комплексні діючі значення яких рівні: , B, , A.

5 . Побудувати таблицю станів, та записати логічні вирази, що описують роботу схеми (рис.3).

Варіант №8.

1 . Два однакових джерела струму з’єднанні в одному випадку послідовно, в другому – паралельно і замкнуті на зовнішній опір 1 Ом. При якому внутрішньому опорі джерела сила струму в зовнішньому колі буде в обох випадках однакова?

2. Три батареї (Е₁=3 В, Е₂=2 В, Е₃=3 В) та опори (R₁=1 Ом, R₂=2 Ом, R₃=1 Ом) з’єднані так, як зображено на рис.1. Визначити сили струмів в кожній вітці електричного кола методом контурних струмів.

3. Визначити струм і (рис.2.), якщо напруга змінюється за законом , R=X_L=12 Ом, Х_C=6 Ом.

4. Визначити зсув фаз між напругою та струмом комплексні діючі значення яких рівні: , B, , A.

5. Побудувати таблицю станів, та записати логічний вирази, що описуютьроботу схеми (рис.2.).

Варіант №9.

1 . До джерела із ЕРС 1,5 В під’єднали котушку з опором 0,1 Ом. Амперметр показав силу струму, яка дорівнює 0,5 А. Коли до джерела під’єднали послідовно ще одне джерело з такою ж ЕРС, то сила струму у цій же котушці виявилася 0,4 А. Визначити внутрішній опір першого і другого елементів.

2. Два джерела стуму з ЕРС Е₂=4 В, Е₃=5 В, та три опори R₁=4 Ом, R₂=5 Ом, R₃=6 Ом з’єднано, як зображено на рис.1. Використовуючи закони Кірхгофа, визначити сили струмів у кожній вітці електричного кола.

3. Визначити покази вольтметра (рис.2.), ввімкненого в коло синусоїдного струму якщо вольтметр показує напругу 50 В, R=12 Ом, Х_C=5 Ом.

4. Визначити зсув фаз між напругою та струмом комплексні діючі значення яких рівні: , B, , A.

5. Побудувати таблицю станів, та записати логічні вирази, що описують роботу схеми (рис.3.).

Варіант №10.

1. У схемі (рис.1.) електрорушійна сила 5 В, опори R₁=4 Ом, R₂=6 Ом. Внутрішній опір джерела струму 0,1 Ом. Визначити сили струмів, що проходять через резистори R₁ і R₂.

2. Два джерела стуму з ЕРС Е₂=4 В, Е₃=5 В, та три опори R₁=4 Ом, R₂=5 Ом, R₃=6 Ом з’єднано, як зображено на рис.2. Визначити сили струмів в кожній вітці електричного кола методом контурних струмів.

3. Записати комплексне діюче значення синусоїдальної функції часу , В.

4. Визначити комплексний опір якщо напруга і струм рівні , В; , А.

5. Побудувати таблицю станів, та записати логічні вирази, що описують роботу схеми (рис.3.).

Варіант №11.

1. ЕРС батареї кишенькового ліхтарика 4,5 В, її внутрішній опір 2 Ом. Скільки таких батарейок треба з’єднати послідовно, щоб живити лампу, розраховану на напругу 220 В і потужність 100 Вт.

2. Три джерела стуму з ЕРС Е₁=6 В, Е₂=7 В, Е₃=8 В та два резистори з опорами R₂=7 Ом, R₃=8 Ом з’єднано, як зображено на рис.1. Використовуючи закони Кірхгофа, визначити сили струмів у кожній вітці електричного кола.

3. Знайти синусоїдальну функцію часу комплексне діюче значення якої , В.

4. Визначити комплексний опір якщо напруга і струм рівні , В; , А.

5 . Визначити струм що проходить в схемі (рис.2.), якщо напруга живлення U_Ж=2 В, R=1 кОм, ВАХ діода дана на рис.3.

Варіант №12.

1. Потенціометр із опором 100 Ом підключено до батареї, ЕРС якої 150 В і внутрішній опір 50 Ом (рис.1.). Визначити покази вольтметра з внутрішнім опором 500 Ом, який з’єднаний з однією із клем потенціометра і рухомим контактом, встановленим посередині потенціометра. Яка різниця потенціалів між цими ж точками потенціометра при відключеному вольтметрі?

2 . Три джерела стуму з ЕРС Е₁=6 В, Е₂=7 В, Е₃=8 В та два резистори з опорами R₂=7 Ом, R₃=8 Ом з’єднано, як зображено на рис.2. Визначити сили струмів в кожній вітці електричного кола методом контурних струмів.

3. Визначити зсув фаз між напругою та струмом комплексні діючі значення яких рівні: , B, , A.

4. Визначити миттєве значення падіння напруги, якщо відомий струм , А, та комплексний опір , Ом.

5. В схемі зображеній на рис.3. U_Ж=6 В, R1=2 кОм, R2=1 кОм, ВАХ діода дана на рис.4. , визначити струми через діоди, напругу на діодах та вихідну напругу U_вих.

Рис.3. Рис.4.

Варіант №13.

1. Знайти покази амперметра і вольтметра в схемі, показаній на рис.1. ЕРС батареї 110 В, опір R₁=400 Oм, R₂=600 Oм, опір вольтметра 1 кOм.

2. Два джерела стуму з ЕРС Е₁=9 В, Е₃=10 В та три резистори з опорами R₁=9 Ом, R₂=10 Ом, R₃=11 Ом з’єднано, як зображено на рис.2. Використовуючи закони Кірхгофа, визначити сили струмів у кожній вітці електричного кола.

3. Визначити комплексний опір якщо напруга і струм рівні , В; , А.

4 . Визначити суму струмів , миттєві значення яких рівні: , А, , А, , А.

5. Визначити струм що проходить в схемі (рис.3.), якщо напруга живлення U_Ж=1,5 В, R=1,5 кОм, ВАХ діода дана на рис.4.

Варіант №14.

1. Десять паралельно з’єднаних електроламп опором 500 Ом, кожна з яких розрахована на напругу 120 В, живляться через реостат від мережі 220 В. Яка потужність виділяється в реостаті?

2. Два джерела стуму з ЕРС Е₁=9 В, Е₃=10 В та три резистори з опорами R₁=9 Ом, R₂=10 Ом, R₃=11 Ом з’єднано, як зображено на рис.1. Визначити сили струмів в кожній вітці електричного кола методом контурних струмів.

3. Визначити миттєве значення спаду напруги, якщо відомий струм , А, та комплексний опір , Ом.

4 . Визначити миттєве значення падіння напруги, якщо відомий струм , А, та комплексна провідність .

5. В схемі (рис.2.) U_Ж=5 В, R1=1,5 кОм, R2=1 кОм, ВАХ діода дана на рис.3., визначити струми через діоди, напругу на діодах та вихідну напругу U_вих.

Варіант №15.

1. Елемент, резистор і амперметр підключені послідовно. Елемент має ЕРС 2B і внутрішній опір 0,4 Ом. Амперметр показує струм 1 А. Який ККД елемента?

2. В електричному колі, схема якого наведена на рис.1., визначити струм джерела живлення, якщо Е=18 В, R₁=3 Ом, R₂=4 Ом, R₃=1 Ом, R₄=7 Ом, R₅=R₆=2 Ом, R₇=R₈=5 Ом. Внутрішнім опором джерела знехтувати.

3. Визначити миттєве значення спаду напруги, якщо відомий струм , А, та комплексна провідність.

4. Визначити (рис.2.), якщо відомо , А, , А, , А.

5 . Побудувати таблицю станів, та записати логічні вирази, що описують роботу схеми (рис.3.).

Варіант №16.

1. До кінців свинцевого дроту завдовжки 5 см і діаметра 0,2 мм прикладена напруга 100 В. Через який проміжок часу дріт почне плавитись? Точка плавлення свинцю 327 ^оС. Початкову температуру дроту вважати такою, що дорівнює нулеві.

2 . В електричному колі, схема якого дана на рис.1. визначити струм джерела живлення, якщо Е=11 В, R₁=3 Ом, R₂=4 Ом, R₃=1 Ом, R₄=6 Ом, R₅=R₆=2 Ом, R₇=R₈=5 Ом, R₉=R₁₀=6 Ом. Внутрішнім опором джерела знехтувати.

3. Визначити суму струмів , миттєві значення яких рівні: , А, , А, , А.

4. Визначити комплексну провідність якщо відомий комплексний опір Ом.

5. Побудувати таблицю станів, та записати логічні вирази, що описують роботу схеми (рис.2.).

Варіант №17.

1. До затискачів джерела струму, внутрішній опір якого 1 Ом, під’єднують два однакових резистори з опорами 0,5 Ом кожний. Спочатку резистори вмикають у коло послідовно, а потім – паралельно. Визначити відношення потужностей, які споживаються в зовнішньому колі у першому і другому випадках.

2 . Три джерела стуму з ЕРС Е₁=8 В, Е₂=7 В, Е₃=6 В та два опори R₁=7 Ом, R₂=6 Ом з’єднано, як зображено на рис.1. Використовуючи закони Кірхгофа, визначити сили струмів у кожній вітці електричного кола.

3. Визначити (рис.2.), якщо відомо , А, , А, , А.

4. Визначити суму струмів , миттєві значення яких рівні: , А, , А, , А.

5 . Визначити струм що проходить через навантаження R_Н, в схемі стабілізатора напруги (рис.3.), якщо U_Ж=6 В, R_б=1 кОм, R_н=0,5 кОм. ВАХ стабілітрона зображена на рис.4.

Варіант №18.

1. Визначити кількість теплоти, що виділяється в провіднику, опір якого 10 Ом, за час 30 с, якщо: а) сила струму рівномірно спадає від 3 А до 0; б) напруга на провіднику змінюється за законом , де k=2 B∙с^-1/2.

2 . Три джерела стуму з ЕРС Е₁=8 В, Е₂=7 В, Е₃=6 В та два опори R₁=7 Ом, R₂=6 Ом з’єднано, як зображено на рис.1. Визначити сили струмів в кожній вітці електричного кола методом контурних струмів.

3. Визначити комплексну провідність якщо відомий комплексний опір Ом.

4. Визначити миттєве значення падіння напруги, якщо відомий струм , А, та комплексний опір , Ом.

5. В схемі зображеній на рис.2. U_Ж=6 В, R₁=R₂=1,2 кОм, U_ВХ=1 В. Визначити струми через діоди, напругу на діодах та напругу на виході. ВАХ діодів зображена на рис.3.

Варіант №19.

1. Скільки витків нікельованого дроту потрібно намотати на фарфоровий циліндр діаметра 1,5 см, щоб виготовити кип’ятильник, в якому протягом часу 5 хв закипить вода при початковій температурі 283 К? Маса води 200 г, діаметр дроту 0,2 мм, напруга 220 В. Коефіцієнт корисної дії 60%.

2. Три джерела стуму з ЕРС Е₁=6 В, Е₂=7 В, Е₃=8 В, та два резистори з опорами R₂=7 Ом, R₃=5 Ом з’єднано як зображено на рис.1. Використовуючи закони Кірхгофа, визначити сили струмів в кожній вітці електричного кола.

3 . Записати комплексне діюче значення синусоїдальної функції часу , В.

4. Визначити миттєве значення спаду напруги, якщо відомий струм , А, та комплексний опір , Ом.

5. Визначити струм що проходить через навантаження R_Н, в схемі стабілізатора напруги (рис.2.) зображеного на малюнку, якщо U_Ж=12 В, R_б=2 кОм, R_н=1 кОм. ВАХ стабілітрона зображена на малюнку (рис.3.).

Варіант №20.

1. Визначити діаметр і довжину ніхромового провідника для нагрівального елемента електричного чайника (220 В, 2 А) при густині струму 7,5 А/мм² та питомому опорі ніхрому 1,3 Ом мм² /м у нагрітому стані.

2. В електричному колі, схема якого наведена на рис.1., визначити струм джерела живлення, якщо Е=3 В, R₁=1 Ом, R₂=3 Ом, R₃=7 Ом, R₄=R₅=R₆=6 Ом, R₇=R₈=5 Ом. Внутрішнім опором джерела знехтувати.

3. Знайти синусоїдальну функцію часу комплексне діюче значення якої , В.

4. Визначити миттєве значення спаду напруги, якщо відомий струм , А, та комплексний опір , Ом.

5 . В схемі зображеній на рис.2. U_Ж=5В, R₁=R₂=1 кОм, U_ВХ=2В. Визначити струми через діоди, напругу на діодах та напругу на виході. ВАХ діодів зображена на рис.3.