V. Конденсаторы. Расчет электрических цепей постоянного тока. Законы Ома и Джоуля-Ленца
1. Сколько
витков нихромовой (
100×10-8
Ом×м)
проволоки диаметром 1 мм
надо навить на фарфоровый цилиндр
радиусом 2,5 см,
чтобы получить печь сопротивлением 40
Ом?
2. Катушка
из медной проволоки имеет сопротивление
10,8
Ом.
Масса медной (
1,7×10-8
Ом×м)
проволоки
3,41
кг.
Сколько метров проволоки и какого
диаметра
намотано на катушке?
3. Сопротивление вольфрамовой нити электрической лампочки при 20°С равно 35,8 Ом. Какова будет температура нити лампочки, если при включении в сеть напряжением 120 В по нити идет ток 0,33 А? Температурный коэффициент сопротивления вольфрама 4,6×10-3 °С-1.
4. Реостат из железной проволоки, миллиамперметр и генератор тока включены последовательно. Сопротивление реостата при 0°С равно 120 Ом, сопротивление миллиамперметра 20 Ом. Миллиамперметр показывает 22 мА. Что будет показывать миллиамперметр, если реостат нагреется на 50°С? Температурный коэффициент сопротивления железа 6×10-3 °С-1. Сопротивлением генератора пренебречь.
5. Во сколько раз увеличится емкость плоского конденсатора, пластины которого расположены вертикально, если конденсатор погрузить до половины в жидкий диэлектрик с диэлектрической проницаемостью 5?
6. Обмотка катушки из медной проволоки при температуре 14°С имеет сопротивление 10 Ом. После пропускания тока сопротивление обмотки стало равно 12,2 Ом. До какой температуры нагрелась обмотка? Температурный коэффициент сопротивления меди 4,15×10-3 °С-1.
7. Элемент
замыкают сначала на внешнее сопротивление
2
Ом,
а затем на внешнее сопротивление
0,5
Ом.
Найти э.д.с. элемента и его внутреннее
сопротивление, если известно, что в
каждом из этих случаев мощность,
выделяемая во внешней цепи, одинакова
и равна 2,54 Вт.
8
.
В цепи на рисунке
амперметр показывает силу тока
1,5
А.
Сила тока через резистор сопротивлением
равна
0,5
А.
Сопротивления
2
Ом,
6
Ом.
Определить сопротивление
,
а также силы токов
и
,
протекающих через сопротивления
и
.
9. Через
лампу накаливания течет ток, равный 0,6
А.
Температура вольфрамовой нити диаметром
0,1 мм
равна 2200 °С.
Ток подводится медным проводом сечением
6 мм2.
Определить напряженность электрического
поля: 1) в вольфраме (удельное сопротивление
при 0 °С
55
нОм×м,
температурный коэффициент сопротивления
0,0045
К-1),
2) в меди (
17
нОм×м).
10. По
алюминиевому проводу сечением
0,2
мм2
течет ток
0,2
А.
Определить силу, действующую на отдельные
свободные электроны со стороны
электрического поля. Удельное сопротивление
алюминия
26
нОм×м.