Контрольные вопросы

10. Электрический ток. Сила и плотность тока. Электродвижущая сила и напряжение. Закон Ома в интегральной и дифференциальной формах. Сопротивление проводников. Удельное сопротивление.

11. Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной формах.

12. Электропроводность металлов. Носители тока в металлах. Причина электрического сопротивления. Температурная зависимость сопротивле­ния. Сверхпроводимость.

Тесты к гл. 13

1. Отношение заряда Q, проходящего по проводнику за время t, к этому промежутку времени выражает характеристику тока:

а) силу тока; б) плотность тока; в) направление тока; г) мощность тока.

2. Отношение силы тока I к площади поперечного сечения проводника S выражает характеристику тока:

а) силу тока; б) плотность тока; в) направление тока; г) мощность тока.

3. Какие из перечисленных условий необходимы для появления и существования электрического тока в данной среде:

а) наличие свободных носителей заряда; б) существование в среде внешнего электрического поля; в) существование разности потенциалов между точками среды; г) наличие свободных носителей заряда и существование внешнего электрического поля.

4. Какая из приведённых формул выражает закон Ома в интегральной форме для замкнутой цепи:

а) ; б); в); г).

5. Какая из приведённых формул выражает закон Ома в интегральной форме для участка цепи:

а) ; б); в); г).

6. Какая из приведённых формул выражает закон Джоуля-Ленца в интегральной форме:

а) ; б); в); г).

7. Какая из приведённых формул выражает закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме:

а) ; б); в); г).

Примеры решения задач

1. Напряжение на концах проводника сопротивлением 5 Ом за 0,5с равномерно возрастает от 0 до 2В. Какой заряд проходит через проводник за это время?

Дано: ;;;.

Найти: .

Решение. За время по проводнику переносится заряд

,

где - ток в проводнике;- сопротивление проводника;- напряжение на концах проводника. Напряжениелинейно изменяется со временем, т.е. можно записать, где- коэффициент пропорциональности,.

Заряд , перенесённый по проводнику за 0,5с, будет

;

.

2. В медном проводнике сечением 6мм² и длиной 5м течёт ток. За 1мин в проводнике выделяется 18Дж теплоты. Определить напряжённость поля, плотность и силу электрического тока в проводнике.

Дано: ;;;;.

Найти: .

Решение. Для решения задачи используем законы Ома и Джоуля-Ленца. Закон Ома в дифференциальной форме имеет вид

, (1)

а закон Джоуля-Ленца

. (2)

Сопротивление равно:

(3)

Силу тока находим из (2) с учётом (3):

; .

По определению плотность тока равна ;

.

Напряжённость поля в проводнике определим из (1), учитывая, что .

Ответы к тестам

К главе 12

1. б); 2. а); 3. а); 4. в); 5. б); 6. а); 7. г); 8. в); 9. е); 10. а).

К главе 13

1. а); 2. б); 3. г); 4. б); 5. а); 6. а); 7. в).