Электричество учеб. метод. пособие по физике

зажимах источника тока увеличилось в 3 раза. Определить внутреннее сопротивление источника тока.

42.* Резистор, сопротивление которого R, присоединили к клеммам источника тока. Затем к данному резистору подключили параллельно ещё два резистора R и 2R, соединённые между собой последовательно. После такого подключения ток, текущий через источник, увеличился в 1,2 раза. Во сколько раз внутреннее сопротивление источника тока отличается от сопротивления R?

43.* При подключении к источнику тока резистора сопротивлением R в цепи возникает электрический ток. Если к резистору подключить параллельно еще один резистор сопротивлением R, то ток в первом резисторе уменьшится на 25 %. Во сколько раз внутреннее сопротивление источника тока отличается от сопротивления R?

44.* К источнику тока, ЭДС которого 160 В и внутреннее сопротивление 1 Ом, подключили соединённые параллельно резистор сопротивлением 15 Ом и батарею из двух последовательно соединённых конденсаторов, ёмкости которых С и 2С. Каково напряжение на конденсаторе большей ёмкости?

41

50. К источнику тока с внутренним сопротивлением 0,5 Ом подключили реостат. На рис. 2.12 показан график зависимости силы тока в реостате от его сопротивления. Чему равна ЭДС источника тока?

2.2.3Зависимость сопротивления проводника от температуры

51.Алюминиевая проволока при температуре 0 °С имеет сопротивление 4,25 Ом. Каково сопротивление этой проволоки при температуре 200 °C? Температурный коэффициент сопротивления алюминия α = 0,004 К–1.

52.Сопротивление нити накаливания электрической лампы при температуре

20°С равно 13 Ом, а в рабочем состоянии – 144 Ом. До какой температуры нагревается нить, если ее температурный коэффициент сопротивления α = 0,005 град?

53.Вольфрамовая нить электрической лампы при температуре 2000 °C имеет сопротивление 204 Ом. Определите сопротивление нити при температуре 20 °C (α = 4,6 10–3 К–1).

54.Сопротивление железной проволоки при температуре 10 °С равно 18,25 Ом. При какой температуре её сопротивление будет 15 Ом? Температурный коэффициент сопротивления железа α = 0,009 К–1.

55.Определять температуру вольфрамовой нити накаливания в рабочем состоянии, если ток, проходящий через лампу в момент её включения при температуре

20 °С в 12,5 раза превышает рабочий ток, α = 4,6 10–3 К–1.

56.Проволочная спираль нагревательного прибора должна иметь сопротивление

30Ом при температуре накала 900 °С. Сколько метров проволоки надо взять для изготовления спирали, если площадь поперечного сечения проволоки S = 0,3

мм3, 0 = 110 10–8, α = 0,0004 К–1.

57.На сколько должна увеличиться температура медного проводника, чтобы его сопротивление возросло в 2 раза? Температурный коэффициент сопротивления

меди α = 4,3 10-3 К–1, начальная температура 0 °С.

58. Сопротивление обмотки электромагнита, выполненной из медной проволоки, при t1 = 20 °С было R1 = 2 Ом, а после длительной работы стало равно R2 = 2,4 Ом. До какой температуры нагрелась обмотка? Температурный коэффициент меди 0,004 К–1.

42

2.2.4 Расчет сопротивлений участков разветвленных цепей, не содержащих источники тока

59. Определить общее сопротивление RАВ (рис. 2.13).

A R

R

B

Рис. 2.13

60. Определить общее сопротивление RАВ (рис. 2.14).

R R

A

2R 2R

B

Рис. 2.14

61. Определить общее сопротивление RАВ (рис. 2.15).

B

Рис. 2.15

62. Определить общее сопротивление RАВ (рис. 2.16).

B

Рис. 2.16

43

63. Определить общее сопротивление RАВ (рис. 2.17).

64. Определить общее сопротивление RАВ (рис. 2.18).

65. Определить общее сопротивление RАВ (рис. 2.19).

3R

2R

R 3R

2R

Рис. 2.19

66. Определить общее сопротивление RАВ (рис. 2.20).

B

Рис. 2.20

44

67. Определить общее сопротивление RАВ (рис. 2.21).

68. Определить общее сопротивление RАВ (рис. 2.22).

R

B R

Рис. 2.22

69. Определить общее сопротивление RАВ (рис. 2.23).

70. Определить общее сопротивление RАВ (рис. 2.24).

45

71. Определить общее сопротивление RАВ (рис. 2.25).

R

46

75. Определить общее сопротивление RАВ (рис. 2.29).

3R

76. Определить общее сопротивление RАВ (рис. 2.30).

2R

2R

R

2R

Рис. 2.30

77. Определить общее сопротивление RАВ (рис. 2.31).

2R

Рис. 2.32

47

2.2.5Работа и мощность тока. Тепловое действие тока

79.При перемещении заряда 20 Кл по проводнику сопротивлением 1 Ом электрическим полем совершена работа 200 Дж. Определить время, в течение которого по проводнику шёл ток.

80.За 10 с через проводник, падение напряжения на котором 12 В, прошёл заряд

24Кл. Определить работу, совершённую электрическим полем, тепловую мощность, рассеиваемую на проводнике, сопротивление проводника.

81.Какое количество тепла выделится за 10 с в проводнике сопротивлением

1Ом, по которому течёт ток 0,1 А?

82.Какое количество тепла выделится в проводнике сопротивлением 1 Ом. за

10с, если напряжение на нем равно 1 В?

83.Какое количество тепла выделится в проводнике за 10 с, если по нему течет ток 0,1 А, а напряжение на нем 10 В?

84.Определить КПД электродвигателя постоянного тока, если его механическая мощность равна 0,25 кВт, а сила тока 1,8 А при напряжении 220 В.

85.Источник тока с внутренним сопротивлением 4 Ом и ЭДС 12 В замкнут проводником с сопротивлением R = 8 Ом. Какое количество тепла будет выделяться во внешней части цепи за время 1 с?

86.Источник тока с ЭДС 6 В даёт ток 3 А. Найти количество тепла Q, которое выделено во внешнем сопротивлении за время 60 с, если внутреннее сопротивление источника r = 0,5 Ом.

87.* Найти внутреннее сопротивление источника тока, если известно, что мощность, выделяемая во внешней цепи, одинакова при двух значениях внешнего сопротивления R1 = 5 Ом и R2 = 0,2 Ом.

88.Два проводника сопротивлениями R1 = 2 Ом и R2 = 6 Ом включены в электрическую цепь параллельно. За некоторое время ∆t в первом проводнике выдели-

лось количество тепла Q1 = 6300 Дж, Какое количестве тепла Q2 выделится за это же время во втором проводнике?

89.Два проводника сопротивлением R1 = 2 Ом и R2 = 6 Ом включены в электрическую цепь последовательно. Какое количество теплоты выделяется в проводнике R2 за время, в течение которого в проводнике R1 выделится 1,5 ккал?

90.* Радиоприемник, рассчитанный на напряжение U1 = 127 В, потребляет мощность W = 50 Вт. Какое дополнительное сопротивление необходимо подключить к радиоприёмнику, чтобы включить его в сеть напряжением U2 = 200 В?

48

91.* Определить ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока, если при силе тока I1 = 5 А во внешней цепи выделяется мощность W1 = 9,5 Вт, а при силе тока I2 = 8 А во внешней цепи выделяется мощность W2 = 14,4 Вт.

92.* ЭДС источника = 2 В, его внутреннее сопротивление r = 1 Ом. Какова сила тока I в цепи, если внешняя её часть потребляет мощность W = 0,75 Вт?

93.* Две лампочки сопротивлениями R1 = 180 Ом и R2 = 360 Ом включили параллельно к цепи напряжением U = 120 В. Какая мощность выделится в каждой из лампочек?

94.* Два проводника сопротивлением R1 = 10 Ом и R2 = 23 Ом включены в сеть напряжением 100 В. Какое количество тепла выделится за 1 с в каждом проводнике, если их соединить: а) последовательно; б) параллельно?

95.* К источнику тока с внутренним сопротивлением 1 Ом подключён нагреватель сопротивлением 4 Ом. Во сколько раз уменьшится количество выделяемой в этом нагревателе теплоты за одно и то же время, если к нему подключить параллельно еще один такой же нагреватель?

96.* Две нагревательные спирали сопротивлением 2 Ом каждая, соединённые последовательно, подключены к источнику тока с внутренним сопротивлением 1 Ом. Во сколько раз изменится тепловая мощность, выделяющаяся на каждой из спиралей, если их соединить параллельно и подключить к тому же источнику? Ответ округлить до сотых.

97.* Определить силу тока короткого замыкания источника тока, если при силе тока 5 А во внешней цепи выделяется мощность 75 Вт, а при силе тока 4 А мощность во внешней цепи равна 64 Вт.

98.По участку цепи, состоящему из резисторов R1 и R2 (рис. 2.33), протекает постоянный ток I. За время t1 = 1 мин на резисторе R1 = 1 кОм выделяется количество теплоты Q1 = 2,4 кДж, а за t2 = 2 мин на резисторе R2 выделяется количество теплоты Q2 = 3,6 кДж. Чему равно сопротивление резистора R2?

99.На рис. 2.34 представлен участок электрической цепи. Каково отношение ко-

личеств теплоты Q1/Q4, выделившихся на резисторах R1 и R4 за одно и то же время?

49

103. На рис. 2.37 изображена зависимость силы тока в лампе накаливания от приложенного к ней напряжения. Найдите мощность, выделяющуюся на резисторе, включённом последовательно с лампой в сеть с напряжением 220 В, если сила тока в цепи равна 0,4 А.

105.* Батарея ЭДС соединена с реостатом так, как показано на рис. 2.38. Каково внутреннее сопротивление батареи, если при силе тока в цепи I1 = 1 А выделяемая на реостате мощность P1 = 4 Вт, а при силе тока I2 = 5 А выделяемая на реостате мощность P2 = 10 Вт?

50