3. Постоянный электрический ток

Задача 3.1. Электрический ток в проводнике сопротивлением R изменяется по закону:

I = I₀ + kt + bt². Найти:

1. Напряжение на участке цепи в момент времени t₁ .

2. Электрическую мощность в цепи в момент времени t₂ .

3. Момент времени t₄ , когда ток в цепи увеличится в n раз.

4. Количество теплоты, выделившейся на нагрузке в интервале времени t₃ - t₂.

5. Работу тока за время t₁.

6. Среднюю мощность за время t₁.

Таблица 3.1.

№ вар	I0, А	k, А/c	b, А/c2	R, Ом	n	t1, с	t2, с	t3, с
1	1	0	0,2	100	4	2	4	6
2	2	3	0	80	3	1	3	5
3	4	0	-0,2	240	0,4	1	2	3
4	3	- 1	0	160	0,5	1	3	5
5	5	0	0,5	400	20	1	2	3
6	9	2	0	60	10	2	4	6
7	7	0	-0,1	120	0,8	1	2	3
8	10	-2	0	360	0,2	1	3	5
9	6	1	0	480	5	2	4	6
10	8	0	0,1	50	2	1	3	5

Таблица 3.2.

№ вар

I0, А

k, А/c

b, А/c2

R, Ом

n

t1, с

t2, с

t3, с

U1, В

P, Вт

t4, с

Q, Дж

А, Дж

P1, Вт

Задача 3.2. Электрический ток в проводнике сопротивлением R монотонно уменьшается по закону: I = I₀ – kt . Найти:

1. Напряжение на участке цепи в момент времени t₁ .

2. Электрическую мощность в цепи в момент времени t₂ .

3. Момент времени t₄ , когда ток в цепи прекратится.

4. Количество теплоты, выделившейся на нагрузке в интервале времени t₃ – t₁.

5. Заряд, протекающий по проводнику в интервале времени t₃ – t₂.

6. Среднюю мощность в интервале времени t₃ – t₁.

Таблица 3.3.

№ вар	I0, А	k, А/c	R, Ом	t1, с	t2, с	t3, с
10	12	1,2	100	2	4	6
1	20	2	80	1	3	5
2	40	5	240	1	2	3
3	30	6	160	1	3	5
4	50	5	400	1	2	3
5	24	4	60	2	4	6
6	36	4	120	1	2	3
7	16	2	360	1	3	5
8	24	3	480	2	4	6
9	49	7	50	1	3	5

Таблица 3.4.

№ вар	I0, А		k, А/c		R, Ом		t1, с		t2, с		t3, с
U1, В		P, Вт		t4, с		Q, Дж		q, Кл		P1, Вт

Задача 3.3. Электрический ток в проводнике сопротивлением R изменяется по закону:

I = I₀ е ^kt. Найти:

1. Напряжение на участке цепи в момент времени t₁ .

2. Электрическую мощность в цепи в момент времени t₂ .

3. Момент времени t₄ , когда ток в цепи увеличится в n раз.

4. Количество теплоты, выделившейся на нагрузке в интервале времени t₃ - t₂.

5. Работу тока за время t₁.

6. Среднюю мощность за время t₁.

Таблица 3.5.

№ вар	I0, А	k, 1/c	R, Ом	n	t1, с	t2, с	t3, с
1	3	0,1	100	4	2	4	6
2	2	3	80	3	1	3	5
3	48	-0,2	240	0,4	1	2	3
4	50	- 1	160	0,5	1	3	5
5	5	0,4	400	20	1	2	3
6	16	2	60	10	2	4	6
7	36	-0,6	120	0,8	1	2	3
8	24	-2	360	0,2	1	3	5
9	12	4	480	5	2	4	6
10	4	0,8	50	2	1	3	5

Таблица 3.6.

№ вар

I0, А

k, А/c

R, Ом

n

t1, с

t2, с

t3, с

U1, В

P, Вт

t4, с

Q, Дж

А, Дж

P1, Вт

Задача 3.4. К источнику тока с Э.Д.С. ε и внутренним сопротивлением r последовательно подключены три резистора сопротивлением R₁, R₂, R₃. Найти:

1. Силу тока в цепи.

2. Напряжение на клеммах источника тока.

3. Напряжение на первом резисторе.

4. Мощность, выделяющуюся на втором резисторе.

5. Теплоту, выделившуюся на третьем резисторе за время t₁.

6. Полную мощность в цепи.

7. Мощность, выделяющуюся на нагрузке.

8. К.п.д. цепи.

Таблица 3.7.

№ вар	ε, В	r, Ом	R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом	t1, с
1	20	2	10	4	4	6
2	30	3	8	10	9	5
3	10	0,2	2,4	1,4	2	3
4	16	0,5	1,6	1,5	2,4	50
5	42	5	40	35	60	30
6	24	1	60	39	20	60
7	80	4	12	24	40	20
8	26	2	3,6	2,4	5	4
9	12	0,3	4,8	1,2	1,7	10
10	60	4	50	26	40	40

Таблица 3.8.

№ вар

ε, В

r, Ом

R1, Ом

R2, Ом

R3, Ом

t1, с

I0, А

U0, В

U1, В

P2, Вт

Q3, Дж

P0, Вт

P, Вт

η

Задача 3.5. К источнику тока с Э.Д.С. ε и внутренним сопротивлением r параллельно подключены три резистора сопротивлением R₁, R₂, R₃. Найти:

1. Силу тока в цепи.

2. Напряжение на клеммах источника тока.

3. Силу тока в первом резисторе.

4. Мощность, выделяющуюся на втором резисторе.

5. Теплоту, выделившуюся на третьем резисторе за время t₁.

6. Полную мощность в цепи.

7. Мощность, выделяющуюся на нагрузке.

8. К.п.д. цепи.

Таблица 3.9.

№ вар	ε, В	r, Ом	R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом	t1, с
1	20	2	10	40	24	6
2	30	3	18	10	16	5
3	10	0,2	4	6	12	8
4	16	0,5	16	18	24	50
5	42	5	40	80	60	30
6	24	1	60	30	20	60
7	80	4	12	24	40	20
8	26	2	36	24	18	4
9	12	0,3	4,8	6,2	7	10
10	60	4	50	60	40	40

Таблица 3.10.

№ вар

ε, В

r, Ом

R1, Ом

R2, Ом

R3, Ом

t1, с

I0, А

U0, В

I 1, В

P2, Вт

Q3, Дж

P0, Вт

P, Вт

η

Задача 3.6. К клеммам источника тока с Э.Д.С. ε и внутренним сопротивлением r подключена нагрузка в виде трех резисторов сопротивлением R₁, R₂, R₃. Резисторы R₁ и R₂ включены параллельно друг другу, и последовательно к ним подключен резистор R₃ . Найти:

1. Силу тока в цепи.

2. Напряжение на клеммах источника тока.

3. Силу тока в первом резисторе.

4. Мощность, выделяющуюся на втором резисторе.

5. Теплоту, выделившуюся на третьем резисторе за время t₁.

6. Полную мощность в цепи.

7. Мощность, выделяющуюся на нагрузке.

8. К.п.д. цепи.

Таблица 3.11.

№ вар	ε, В	r, Ом	R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом	t1, с
1	20	2	24	40	10	6
2	30	3	18	10	6	5
3	10	0,2	4	6	2	8
4	16	0,5	16	18	4	50
5	42	5	40	80	16	30
6	24	1	60	30	20	60
7	80	4	12	24	40	20
8	26	2	36	24	8	4
9	12	0,3	4,8	6,2	0,7	10
10	60	4	50	60	16	40

Таблица 3.12.

№ вар

ε, В

r, Ом

R1, Ом

R2, Ом

R3, Ом

t1, с

I0, А

U0, В

I 1, В

P2, Вт

Q3, Дж

P0, Вт

P, Вт

η