умова задач / 4 final

ЗАКОНИ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

1. Котушка і амперметр з'єднані послідовно і приєднані до джерела струму. До клем котушки приєднані вольтметр з опором r = 4 кОм. Амперметр показує силу струму l=0,3А, вольтметр - напругу U=120 В.Визначити опір R котушки. Визначити відносну похибку , яка буде зроблена при вимірюванні опору, якщо знехтувати силою струму, що тече через вольтметр.

2. Е.р.с. батареї Е = 80 В, внутрішній опір = 5 Ом. Зовнішнє коло споживає потужність P=100 Вт, Визначити силу струму в колі, напругу U, під якою знаходиться зовнішнє коло та її опір R.

3. Від батареї, е.р.с. якої Е=600 В треба передати енергію на відстань l=1 км. Споживча потужність Р=5 кВт. Визначити мінімальні втрати тгужності в колі, якщо діаметр мідних підвідних дротів d = 0,5 см.

4.4. Визначній кількість електронів, що проходять за час t=1 с через перечний переріз площею S=1 мм² залізного дроту довжиною l=20 м при напрузі на його кінцях U = 16 В.

4.5. Е.р.с. батареї Е=24 В. Найбільша сила струму, яку може дати батарея ,=10 А. Визначити максимальну потужність Р_тах. яка може виділитися в зовнішньому колі.

4.6. При зовнішньому опорі 8 Ом сила струму в колі = 0,8 А. при .опорі =15 Ом сила струму = 0,5 А. Визначити силу струму короткого замикания джерела е.р.с.

4.7.В мережу з напругою U=100 В під'єднали котушку з опором = 2кОм і вольтметр, з'єднані послідовно. Вольтметр показує = 80 В.Коли котушку замінили другою вольтметр показував U= 60 В. Визначити опір R₂ другої котушки. Е.р.с батареї Е = 12В. При силі струму 1=4 А к.к.д. батареї =0,6. Визначити внутрішній опір батареї R,.

4.8. За час t=20 с при рівномірно зростаючій силі струму від нуля до :деякого максимуму в провіднику з опором R= 5 Ом виділилась кількість теплоти Q=4 кДж. Визначити швидкість зростання сили струму, якщо опір провідника R=5 Ом.

4.9. Сила струму в провіднику змінюється з часом за законом , де =20 А, Визначити кількість теплоти, що виділиться в провіднику за час с

10. Сила струму в провіднику з опором R=10 Ом за час t=50 с рівномірно зростає від 5A до =10 А. Визначити кількість теплоти Q яка виділиться за цей час у провіднику.

11. В провіднику за час t=10 с при рівномірному зростанні сили струму від =1А до =2 А виділилось кількість теплоти Q= 5 кДж. Знайти опір R провідника.

12. Сила струму r провіднику змінюється з часом за законом .Знайти заряд Q, що проходигь через поперечний переріз провідника за час рівний половині періоду T. якщо початкова сила струму =10 А. циклічна частота =50.

13. За час t=10 с при силі струму, що рівномірно зростає від нуля до деякого максимуму у провіднику виділилась кількість теплоти Q=40 кДж.Визначити середню силу струму <l> в провіднику, якщо його опір R = 2 Ом.

14. За час t=8 с при силі струму, що рівномірно зростає в провіднику з опором R=8 Ом виділилась кількість теплоти Q=500 Дж. Визначити заряд, q. що пройшов через провідник, якщо сила струму в момент t=0 дорівнює нулю.

15. Визначити кількість теплоти, яка виділилась за час t=10 с в провіднику з опором R=10 Ом. якщо сила струму в ньому рівномірно зменшувалась від =10 А до = 0.

16. Резистор з опором R =6 Ом підключено до двох паралельно з'єднаних джерел струму з е.р.с = 2,2 В і :=2,4 В і з внутрішнім опором = 0,8 Ом та R₂ = 0,2 Ом. Визначити силу струму l в цьому резисторі і напругу U на клемах другого джерела струму.

4.17a.Визначити силу струму в кожному елементі і напругу на реостаті (рис. 1.21), якщо

= 12В,= = 1 Ом, Е₂ = 6 В, R₂ = 1,5 Ом і R = 20 Ом.

17. Визначити силу струму на всіх ділянках електричної мережі (рис. 1.22), якщо

18. = 8 В, Е₂ = 12 В, = 1 Ом, R₂ = 1 Ом, R₃ = 4 Ом, = 2 Ом. Внутрішнім опором джерел струму знехтувати.

19. джерела струму з е.р.с. = 12 В та E₂ = 8 В і внутрішніми опорами = 4 Ом та

=2 Ом, а також провідник з опором R = 20 Ом з'єднані, як показано на рис. 1.21. Визначити силу струму в резисторі та в джерелах струму.

17. Дві батареї (Е₁ = 12 В, R₁ = 2 Ом, E₂ = 24 В, R₂ = 6 Ом) і провідник з опором R=16 Ом з'єднані, як показано на рис. 1.21. Визначити силу струму в батареях та резисторі.

18. Три резистори з опорами =6 Ом, = 3 Ом і Rз = 2 Ом, а також джерело струму

= 2,2 В з'єднані, як показано на рис. 1.23. Визначити е.р.с, джерела, яке треба під'єднати в мережу між точками А і В. щоб у провіднику з опором R₃ йшов струм силою Iз = 1 А в напрямі, показаному стрілкою. Внутрішніми опорами джерел струму знехтувати.

17. Визначити різницю потенціалів між точками А і В (рис. 1.23), якщо = 8 В, Е₂ = 6 В, =4 Ом, R₂ = 8 Ом, R₃ = 6 Ом. Внутрішніми опорами джерел струму знехтувати.

18. Визначити силу струму I₃ в провіднику з опором R₃ (рис. 1.24) і напругою на кінцях цього провідника , якщо == 6 В, Е₂ = 8 В, =4 Ом, R₂ ⁼ 8 Ом, Rз = 6 Ом. Внутрішніми опорами джерел струму знехтувати.

19. Об'єм газу, який знаходиться між електродами іонізаційної камери, V=0,8 л. Газ іонізується рентгенівським випромінюванням. Сила струму насичення І_нж= 6 нА. Скільки пар іонів утворюється за час t = 1 с в об'ємі V= 1 см³ газу? Заряд кожного іона дорівнює елементарномe заряду.

20. На відстані d=1 см одна від одної розташовані дві пластини площею S=400 см² кожна. Водень між пластинами іонізують рентгенівським випромінюванням. При напрузі U = 100 В між пластинами йде далекий від насичення струм силою 1=2 мкА. Визначити концентрацію іонів одного знаку між пластинами. Заряд кожного іона вважати рівним елементарному зряду.

4.26. Посередині між електродами іонізаційної камери пролетіла -частинка, яка рухалась паралельно електродам і створила на своєму шляху -ланцюжок іонів, через який час г після прольоту - частинки іони дійдуть до електродів, якщо відстань між електродами d=2 см. різниця потенціалів U=6 кВ і рухливість іонів обох знаків в середньому дорівнює b=1,5см²/Вс?

27. Визначити опір трубки довжиною l = 0,5 м і площею поперечного лерерізу S=5 мм, якщо вона наповнена азотом, іонізованим так. що в б'ємі V =1 см знаходиться при рівновазі п=10⁸ пар іонів. Іони одновалентні.

28. До електродів розрядної трубки, яка вміщує водень, прикладена : різниця потенціалів

U = 10 В. Відстань між електродами d=25 см. Іонізатор створює в об'ємі V=1 см водню

n=10 пар іонів за секунду. Визначити густину струму у в трубці. Визначити також, яка частина сили струму створюється рухом позитивних іонів. Коефіцієнт рекомбінації

27. Повітря іонізнчься рентгенівським випромінюванням Визначити питому провідність повітря, якщо в об'ємі V=1см газу знаходиться при рівновазі п=10⁸ пар іонів.

4.30.Азот між плоскими електродами іонізаційної камери іонізується рентгенівським випромінюванням. Сила струму, що тече через камеру l = 1.5 мкА. Площа кожного електрода S = 200 см. відстань між ними l = 1,5 см, різниця потенціалів U=150 В. Визначити концентрацію п іонів між пластинками, якщо струм є далекий від насичення. Заряд кожного іона дорівнює елементарному заряду