64. Сопротивление вольфрамовой нити электрической лампы при 20°с равно 20 Ом. Сопротивление той же нити в рабочем состоянии 188 Ом. Какова температура накала нити?

Дано: t1 = 20ºC R1 = 20 Ом R2 = 188 Ом вольфрам град-1	Решение: Разделим одно уравнение на другое, при этом исключится – сопротивление при 0°С Решим полученное уравнение относительно неизвестной величины t2: °C

65. Как изменятся показания амперметра и вольтметра (см. Рисунок), если замкнуть ключ?

Решение: При замыкании ключа к первой лампе параллельно подключается вторая лампа. Общее сопротивление внешнего участка цепи уменьшается, т.к. по закону параллельного соединения для n-одинаковых проводников для двух ламп

Тогда сила тока, которую показывает амперметр, увеличивается, т.к. по закону Ома для полной цепи если сопротивление R уменьшается, то сила тока увеличивается. Вольтметр, подключённый к полюсам источника тока, при замкнутой цепи показывает напряжение на внешнем участке цепи , т.к. или а то, если сила тока увеличивается, напряжение на внешнем участке цепи уменьшается.

Ответ: показания вольтметра уменьшаются, а амперметра увеличиваются.

66. Для определения ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока собрали цепь по схеме, приведённой на рисунке. При некотором положении скользящего контакта реостата амперметр показал 0,5 А, а вольтметр 4 В. Когда контакт переместили немного влево, амперметр показал 0,9 А, а вольтметр 3,6 В. Вычислить ЭДС и внутреннее сопротивление источника.

Дано: 1 = 0,5 А U1 = 4 В 2 = 0,9 А U2 = 3,6 В	Решение: Используем закон Ома для полной цепи в виде: . Запишем формулу дважды, подставляя значения. Полученные при первом и втором положениях скользящего контакта реостата. Решая систему двух уравнений с двумя неизвестными и r, находим ЭДС источника и его внутреннее сопротивление. Ом В Ответ: Ом; В.

67. Куда нужно передвинуть скользящий контакт реостата (см. Рисунок), чтобы напряжение на участке ab увеличилось?

• А

• В

Решение:

Чтобы увеличилось напряжение , нужно увеличить силу тока в цепи , потому что из закона Ома для участка цепи, а – постоянное сопротивление.

По закону Ома для полной цепи ; -полное сопротивление цепи. По закону последовательного соединения ; -сопротивление реостата. Т.о.

в данной цепи неизменные величины, следовательно, чтобы сила тока в цепи увеличилась, сопротивление реостата нужно уменьшить. Таким образом, скользящий контакт реостата нужно передвинуть влево.

68. К дуговой лампе, сопротивление которой равно 5 Ом, последовательно присоединён реостат. Определить силу тока в лампе, если напряжение на зажимах генератора равно 127 В. Проводка выполнена медным проводом. Длина провода равна 20 м и площадь его поперечного сечения составляет 18 мм². Реостат включён полностью, и его сопротивление 7,5 Ом.

Дано: Rл= 0,5 А Rp = 7,5 Ом U = 127 В медь: Ом·м м S =18 мм2=18·10-6 м2	Решение: 1. Найдём сопротивление проводов: Ом. 2. Т.к. лампа, реостат и провода соединены последовательно, то Ом 3. При последовательном соединении сила тока в лампе и на всём участке одинакова. По закону Ома для участка цепи найдём силу тока в цепи А.

69. Батарея аккумуляторов с внутренним сопротивлением 0,2 Ом питает десять параллельно соединённых ламп с сопротивлением 250 Ом каждая. Соединительные провода сделаны из медной проволоки, длина которой равна 2,2 м и площадь поперечного сечения равна 0,4 мм². Сила тока в каждой лампе составляет 0,5 А. Определить ЭДС батареи.

Дано: r = 0,2 Ом R1 = 250 Ом n = 10 медь: Ом·м м S=0,4 мм2=0,4·10-6 м2 А	Решение: 1. ЭДС батареи можно найти по закону Ома для полной цепи. 2. Чтобы найти силу тока в цепи , используем закон параллельного соединения. или Для десяти ламп А. 3. Общее сопротивление внешней части цепи . Т.к. лампы соединены параллельно, то Ом, а Ом. Т.о. Ом В.

70. Два резистора сопротивлениями 1 Ом и 4 Ом, соединённые между собой параллельно, подключены к источнику тока с ЭДС 3 В и внутренним сопротивлением 0,2 Ом. Найти силу тока во втором резисторе и мощность, потребляемую этим резистором.

Дано: В r = 0,2 Ом R1 = 1 Ом R2 = 4 Ом	Решение: 1. Найдём общее сопротивление резисторов по формуле: Ом. 2. По закону Ома дл полной цепи найдём силу тока в цепи: А. 3. Найдём напряжение на участке с параллельным соединением проводников по закону Ома для участка цепи. В. 4. При параллельном соединении: , следовательно В. По закону Ома для участка цепи: А. 5. Найдём мощность: Вт. Ответ: А; Вт.

71. Найти эквивалентное сопротивление цепи (см. рисунок) и показание амперметра, если U = 110 В.

Дано: R1 = R7 = 3 Ом R2 = R3 = 20 Ом R4 = R5 = R6 =30 Ом U = 110 В	Решение: 1. По закону параллельного соединения для «n» проводников с одинаковым сопротивлением: найдём Ом и Ом Схему можно перечертить в таком виде: 2. Таким же образом найдём R2,3,4,5,6: Ом. Теперь схема принимает такой вид: 3. По закону последовательного соединения найдём Ом. 4. Амперметр включён в неразветвлённую часть цепи, поэтому показывает силу тока в этой цепи, её найдём по закону Ома для участка цепи. А. Ответ: R = 11 Ом; = 10 А.

72. Батарея аккумуляторов с ЭДС В и внутренним сопротивлением r = 0,2 Ом включена в цепь, как показано на рисунке. Амперметр показывает 2 А при R₁ = 2,9 Ом, R₂ = 1,6 Ом, R₃ = 6,0 Ом. Определить сопротивление R₄, силу тока в нём и напряжение на зажимах батареи.

Дано: В r = 0,2 Ом = 2 А R1 = 2,9 Ом R2 = 1,6 Ом R3 = 6,0 Ом	Решение: 1. Используя закон Ома для полной цепи, найдём сопротивление внешнего участка. Ом 2. По закону последовательного соединения: Выразим Ом. 3. по закону параллельного соединения Ом; 4. Чтобы найти I4 по закону Ома для участка цепи нужно определить . В; (при параллельном соединении) А. 5. можно найти: В или В Ответ: R4 = 20 м; I4 = 1,5 А; В

73. Две лампы накаливания мощностью 100 и 80 Вт рассчитаны на напряжение 120 В. Какую мощность будет потреблять каждая лампа, если их включить в сеть последовательно? Какая лампа будет гореть ярче? Как распределится напряжение между лампами?

P₁ P₂

U₁ U₂

U

Дано: Вт Вт В	Решение: и – это мощности ламп, на которые они рассчитаны. и – это мощности, потребляемые при последовательном соединении ламп. 1. Зная и , найдём сопротивления ламп. Ом. Ом. 2. При последовательном соединении ламп их общее сопротивление: Ом, а сила тока А. 3. Напряжение на лампах: В В 4. Потребляемые мощности: Вт Вт Ответ: В; Вт В; Вт Вторая лампа будет гореть ярче.

74. Два проводника с сопротивлениями 5 и 7 Ом соединены параллельно и подключены к источнику тока. В первом выделилось в виде тепла 17,6 кДж энергии. Какое количество энергии выделилось во втором проводнике за это же время?

R₁

R₂

Дано: Ом Ом кДж	Решение: По закону Джоуля - Ленца: т.к. при параллельном соединении то для того, чтобы сравнивать и , удобнее закон записать в виде: кДж.

75. Сколько воды с начальной температурой 18 °С можно вскипятить за 10 мин на электрической плитке мощностью 600 Вт? Определить сопротивление спирали, если плитка работает от сети с напряжением 120 В, а её к.п.д. равен 82%.

Дано: °С мин = 600 с Вт В вода: Дж/кг·˚С °С	Решение: 1. Найдём сопротивление спирали: Ом. 2. Массу воды найдём, составив и решив уравнение теплового баланса: – полезное количество теплоты, которое пошло на нагревание воды – затраченная работа электрического тока кг Ответ: Ом; кг.