Министерство транспорта Российской федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения

______________________________________

Т. А. Аронова, О. И. Сердюк

Законы постоянного тока

Утверждено редакционно-издательским советом университета

в качестве методических указаний для решения задач по физике

Омск 2008

УДК 537.3(076.1)

ББК 22.33я73

А84

Законы постоянного тока: Методические указания для решения задач по физике / Т. А. Аронова, О. И. Сердюк; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2008. 39 с.

Методические указания содержат краткие теоретические сведения по разделу физики «Постоянный ток», рекомендации по его изучению, основные законы и формулы, примеры решения типовых задач и набор задач для индивидуальных заданий, проведения практических занятий и контрольных работ.

Предназначены для студентов первого курса очной формы обучения технических вузов при подготовке к занятиям и экзаменам.

Библиогр.: 4 назв. Табл. 2. Рис. 24. Прил. 1.

Рецензенты: доктор техн. наук, профессор О. А. Сидоров;

канд. техн. наук, доцент В. П. Шабалин.

доктор техн. наук, профессор В. А. Нехаев;

канд. физ.-мат. наук, доцент Г. И. Косенко

________________________

© Омский гос. университет

путей сообщения, 2008

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 5

1. Электрический ток. Закон Ома 6

1.1. Электрический ток в металлах и его характеристики 6

1.2. Закон Ома для однородного участка цепи 6

1.3. Пример решения задачи 8

1.4. Задачи для самостоятельного решения 10

1.5. Закон Ома для замкнутой цепи 12

1.6. Пример решения задачи 14

1.7. Задачи для самостоятельного решения 15

2. Работа, мощность и тепловое действие тока. Закон Джоуля-Ленца 17

2.1. Примеры решения задач 20

2.2. Задачи для самостоятельного решения 25

3. Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа 28

3.1. Пример решения задачи 30

3.2. Задачи для самостоятельного решения 32

4. Квазистационарный ток 34

4.1. Пример решения задачи 36

4.2. Задачи для самостоятельного решения 36

Библиографический список 37

Приложение. Справочные данные 38

ВВЕДЕНИЕ

Успешное изучение общего курса физики в вузе невозможно без умения применять физические закономерности при решении практических задач, однако именно решение задач вызывает наибольшие затруднения у студентов.

Цель данных методических указаний – оказать помощь студентам в освоении методики решения задач и обеспечить практические аудиторные занятия, контрольные работы определенным набором задач по разделу «Постоянный электрический ток».

В каждом разделе методических указаний содержатся краткие теоретические сведения, рекомендации по решению задач, которые помогут подготовиться к занятиям, представлены примеры решения типовых задач по основным темам раздела «Постоянный электрический ток» и задачи для самостоятельного решения.

В приложении приведены значения удельного сопротивления различных металлов при 20С и плотности некоторых металлов.

В основу каждой физической задачи положен частный случай проявления законов физики, поэтому прежде чем приступить к решению задачи, необходимо изучить теоретический материал по соответствующей теме. Затем требуется записать условие задачи, перевести единицы измерения всех величин в основные единицы СИ и при необходимости сделать схематический рисунок, отражающий условие задачи. Задачу следует решать в общем виде, т. е. сначала определяется формула для расчета искомой величины, затем в нее подставляются численные данные. Такая последовательность решения задачи позволяет лучше понять физические закономерности, в частности, выяснить, как искомая величина зависит от изменения исходных данных.

При изучении темы «Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа» рекомендуется повторить разделы математики, связанные с методами решения систем алгебраических уравнений. Расчеты определителей в электронных таблицах Microsoft Excel значительно упрощают вычисление значений тока в разветвленных цепях.