6. Какое количество энергии (в кДж) расходуется на нагревание электроутюга в течение 50 с, если напряжение в сети постоянно и равно 220 в, а сила тока 2 а?

7. Сила тока в проводнике сопротивлением R=100 Ом равномерно убывает от I₀=10 А до I=0 за время t=30 с. Определите выделившееся за это время в проводнике количество теплоты.

8. На рисунке E=2 В, R₁=60 Ом, R₂=40 Ом, R₃= R₄=20 Ом и R_G=100 Ом. Определите силу тока I_G, протекающего через гальванометр.

Вариант 29. 3-я домашняя работа. Постоянный ток.

1. Какова длина никелинового провода с площадью сечения 1 мм², если его сопротивление 50 Ом? Удельное сопротивление никелина 4·10^-7 Ом·м.

2. В сеть с постоянным напряжением 120 В включены три одинаковых сопротивления: два параллельно, а одно последовательно с ними. Определите напряжение на параллельно соединенных сопротивлениях.

3. В цепи на рисунке амперметр показывает силу тока I=1,5 А. Сила тока через резистор сопротивлением R₁ равна I₁=0,5 А. Сопротивления R₂=2 Ом, R₃=6 Ом. Определите сопротивление R₁, а также силы токов I₂ и I₃, протекающих через сопротивления R₂ и R₃.

4. В цепь, состоящую из батареи и резистора сопротивлением R=80 Ом, включают вольтметр, сопротивление которого R_V=800 Ом, один раз последовательно резистору, другой раз – параллельно. Определите внутреннее сопротивление батареи, если показания вольтметра в обоих случаях одинаковы.

5. При подключении источника тока с ЭДС 15 В к некоторому сопротивлению напряжение на полюсах источника оказывается 9 В, а сила тока в цепи 1,5 А. Найдите внутреннее сопротивление источника.

6. Электроплитка подключена к сети с напряжением 220 В. За некоторое время в ней выделилась энергия 1100 Дж. Какой заряд прошел за это время через плитку?

7. Определите напряженность электрического поля в алюминиевом проводнике объемом V=10 см³, если при прохождении по нему постоянного тока за время t=5 минут выделилось количество теплоты Q=2,3 кДж. Удельное сопротивление алюминия ρ=26 нОм·м.

8. На рисунке E₁=10 В, E₂=20 В, E₃=40 В, а сопротивления R₁=R₂=R₃=R=10 Ом. Определите силы токов, протекающих через сопротивления (I) и через источники ЭДС (I’). Внутренние сопротивления источников ЭДС не учитывать.

Вариант 30. 3-я домашняя работа. Постоянный ток.

1. Вольфрамовая нить электрической лампы накаливания имеет сопротивление 220 Ом при некоторой температуре. Определите эту температуру, если сопротивление нити при 0 °С равно 20 Ом. Температурный коэффициент сопротивления вольфрама 0,005 1/К.

2. Сколько последовательно соединенных электролампочек надо взять для елочной гирлянды, чтобы ее можно было включить в сеть напряжением 220 В, если каждая лампочка имеет сопротивление 20 Ом и горит полным накалом при силе тока 0,5 А?

3. На рисунке сопротивление потенциометра R=2000 Ом, внутреннее сопротивление вольтметра R_V=5000 Ом, U₀=220 В. Определите показание вольтметра, если подвижный контакт находится посередине потенциометра.

4. Э.д.с. элемента £=6 В. При внешнем сопротивлении R=1,1 Ом ток в цепи I=3 А. Найти падение потенциала U_r внутри элемента и его сопротивление r.

5. Внутреннее сопротивление батареи с ЭДС 3,6 В равно 0,1 Ом. К батарее подключены параллельно три лампочки сопротивлением по 1,5 Ом каждая. Найдите разность потенциалов на клеммах батареи.

6. Незаряженный конденсатор емкостью 4 мкФ присоединили к зажимам источника тока с ЭДС 200 В. Сколько теплоты (в мДж) выделилось в процессе зарядки конденсатора?

7. Плотность электрического тока в медном проводе равна 10 А/см². Определите удельную тепловую мощность тока, если удельное сопротивление меди ρ=17 нОм·м.

8. Батареи имеют э.д.с. £₁=2 В и £₂=1 В, сопротивления R₁=1 кОм, R₂=0,5 кОм и R₃=0,2 кОм, сопротивление амперметра Ra=0,2 кОм. Найти показание амперметра.

Вариант 1.

1. Какой заряд проходит через поперечное сечение проводника в течение 5 с, если за этот промежуток времени сила тока равномерно возрастает от 0 до 12 А? [30]

2. Найдите напряжение на железной проволоке длиной 100 м при силе тока в ней 2 А. Сечение проволоки имеет форму квадрата со стороной 3 мм. Удельное сопротивление железа 9·10^-8 Ом·м. [2]

3. Десять ламп, каждая из которых имеет сопротивление 24 Ом и рассчитана на напряжение 12 В, соединены последовательно и подключены к сети постоянного напряжения 220 В последовательно с некоторым сопротивлением. Какова должна быть величина этого сопротивления, чтобы лампы горели полным накалом? [200]

4. Гальванический элемент с ЭДС 15 В и внутренним сопротивлением 1 Ом замкнут на сопротивление 4 Ом. Найдите силу тока в цепи. [3]

5. Источник постоянного тока с ЭДС 15 В и внутренним сопротивлением 1,4 Ом питает внешнюю цепь, состоящую из двух параллельно соединенных сопротивлений 2 и 8 Ом. Найдите разность потенциалов на зажимах источника. [8]

6. Элемент с ЭДС 6 В замкнут на внешнее сопротивление 2 Ом. При этом во внешней цепи выделяется мощность 8 Вт. Найдите внутреннее сопротивление элемента. [1]

7. В проводнике с сопротивлением 10 Ом, включенном в сеть постоянного напряжения, за 5 с выделилась энергия 450 Дж. Каково напряжение в сети? [30]

8. На рисунке R₁=R₂=R₃=100 Ом. Вольтметр показывает U_V=200 В, сопротивление вольтметра R_V=800 Ом. Определите ЭДС батареи, пренебрегая ее сопротивлением. [325 В]

Вариант 2.

1. За одну минуту через поперечное сечение проводника прошел заряд 100 Кл. При этом первые 10 с сила тока равномерно возрастала от нуля до некоторой величины I, а последние 10 с равномерно уменьшалась до нуля. Найдите I. [2]

2. Две одинаковые лампы и добавочное сопротивление 30 Ом соединены последовательно и включены в сеть с постоянным напряжением 110 В. Найдите силу тока в цепи, если напряжение на каждой лампе 40 В. [10]

3. Аккумулятор замкнут на сопротивление 5 Ом. Для измерения силы тока в сеть включили амперметр с внутренним сопротивлением 2,5 Ом, и он показал 2 А. Какова была сила тока в цепи до включения амперметра? Внутренним сопротивлением аккумулятора пренебречь. [3]

4. Батарея с ЭДС 20 В имеет внутреннее сопротивление 1 Ом. При каком внешнем сопротивлении сила тока в цепи будет 2 А? [9]

5. Батарея подключена к сопротивлению 10 Ом, при этом сила тока в цепи 2 А. Если ту же батарею подключить к сопротивлению 20 Ом, сила тока будет 1,5 А. Найдите внутреннее сопротивление батареи. [20]

6. Сила тока в проводнике сопротивлением R=120 Ом равномерно возрастает от I₀=0 до I_max=5 А за время t=15 с. Определите выделившееся за это время в проводнике количество теплоты. [15 кДж]

7. По проводнику с сопротивлением 6 Ом пропускали постоянный ток в течение 9 с. Какое количество теплоты выделилось в проводнике за это время, если через его сечение прошел заряд 3 Кл? [6]

8. На рисунке E₁=E₂=E₃, R₁=48 Ом, R₂=24 Ом, падение напряжения U₂ на сопротивлении равно 12 В. Пренебрегая внутренним сопротивлением элементов, определите: 1) силы тока во всех участках цепи; 2) сопротивление R₃. [1) I₁=0,25 А, I₂=0,5 А, I₃= 0,75 А; 2) R₃=16 Ом]

Вариант 3.

1. Сила тока в проводнике равномерно нарастает от I₀=0 до I=2 А в течение времени t=5 с. Определите заряд, прошедший в проводнике. [5 Кл]

2. В электрическую сеть включены последовательно плитка и реостат, сопротивления которых равны 50 и 60 Ом соответственно. Определите напряжение на реостате, если напряжение на плитке 75 В. [90]

3. Если вольтметр соединить последовательно с сопротивлением 14 кОм, то при напряжении в сети 120 В он покажет 50 В. Если соединить его последовательно с неизвестным сопротивлением, то при подключении к той же сети он покажет 10 В. Определите величину неизвестного сопротивления (в кОм). [110]

4. Аккумулятор с внутренним сопротивлением 0,2 Ом и ЭДС 2 В замкнут проволокой сечением 1 мм² и удельным сопротивлением 10^-7 Ом·м. Найдите длину проволоки, если сила тока в цепи 4 А. [3]

5. При замыкании элемента на сопротивление 1,8 Ом в цепи идет ток силой 0,7 А, а при замыкании на сопротивление 2,3 Ом сила тока в цепи 0,56 А. Найдите ток короткого замыкания. [7]

6. Сила тока в проводнике сопротивлением R=100 Ом равномерно убывает от I₀=10 А до I=0 за время t=30 с. Определите выделившееся за это время в проводнике количество теплоты. [100 кДж]

7. Какое количество энергии (в кДж) расходуется на нагревание электроутюга в течение 50 с, если напряжение в сети постоянно и равно 220 В, а сила тока 2 А? [22]

8. На рисунке E=2 В, R₁=60 Ом, R₂=40 Ом, R₃= R₄=20 Ом и R_G=100 Ом. Определите силу тока I_G, протекающего через гальванометр. [1,49 мА]

Вариант 4.

1. Определите плотность тока, если за 2 с через проводник сечением 1,6 мм² прошло 2·10¹⁹ электронов. [1 А/мм²]

2. Два проводника одинаковой длины из одного и того же материала соединены последовательно. Диаметр первого проводника 1 мм, второго 2 мм. К системе приложено напряжение 300 В. Определите напряжение на втором проводнике. [60]

3. Вольтметр, включенный в сеть последовательно с сопротивлением R₁, показал напряжение U₁=198 В, а при включении последовательно с сопротивлением R₂=2R₁ – напряжение U₂=180 В. Определите сопротивление и напряжение в сети, если сопротивление вольтметра R=900 Ом. [100 Ом, 220 В]

4. Если к батарее с ЭДС 3 В и внутренним сопротивлением 2 Ом накоротко подсоединить амперметр, то он покажет силу тока 1 А. Определите сопротивление амперметра. [1]

5. Источник тока с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 1 Ом питает три параллельно соединенных сопротивления по 6 Ом каждое. Определите напряжение на одном сопротивлении. [8]

6. Определите напряженность электрического поля в алюминиевом проводнике объемом V=10 см³, если при прохождении по нему постоянного тока за время t=5 минут выделилось количество теплоты Q=2,3 кДж. Удельное сопротивление алюминия ρ=26 нОм·м. [0,141 В/м]

7. Электроплитка подключена к сети с напряжением 220 В. За некоторое время в ней выделилась энергия 1100 Дж. Какой заряд прошел за это время через плитку? [5]

8. На рисунке E₁=10 В, E₂=20 В, E₃=40 В, а сопротивления R₁=R₂=R₃=R=10 Ом. Определите силы токов, протекающих через сопротивления (I) и через источники ЭДС (I’). Внутренние сопротивления источников ЭДС не учитывать. [I₁=1 А, I₂=3 А, I₃=2 А, I₁’=2 А, I₂’=0, I₃’=3 А]

Вариант 5.

1. Температура накала нити электролампы 2000 °С. Температурный коэффициент сопротивления лампы 0,0045 1/К. Во сколько раз сопротивление раскаленной нити больше, чем холодной, при 0 °С? [10]

2. В сеть с постоянным напряжением 120 В включены три одинаковых сопротивления: два параллельно, а одно последовательно с ними. Определите напряжение на параллельно соединенных сопротивлениях. [40]

3. В цепи на рисунке амперметр показывает силу тока I=1,5 А. Сила тока через резистор сопротивлением R₁ равна I₁=0,5 А. Сопротивления R₂=2 Ом, R₃=6 Ом. Определите сопротивление R₁, а также силы токов I₂ и I₃, протекающих через сопротивления R₂ и R₃. [R₁=3 Ом, I₂=0,75 А, I₃=0,25 А]

4. В проводнике сопротивлением 2 Ом, подключенном к элементу с ЭДС 2,2 В, идет ток силой 1 А. Найдите ток короткого замыкания элемента. [11]

5. Определите ток короткого замыкания источника ЭДС, если при внешнем сопротивлении R₁=50 Ом ток в цепи I₁=0,2 А, а при R₂=110 Ом – I₂=0,1 А. [1,2 А]

6. Плотность электрического тока в медном проводе равна 10 А/см². Определите удельную тепловую мощность тока, если удельное сопротивление меди ρ=17 нОм·м. [170 Дж/(м³·с)]

7. Незаряженный конденсатор емкостью 4 мкФ присоединили к зажимам источника тока с ЭДС 200 В. Сколько теплоты (в мДж) выделилось в процессе зарядки конденсатора? [80]

8. Батареи имеют э.д.с. £₁=2 В и £₂=1 В, сопротивления R₁=1 кОм, R₂=0,5 кОм и R₃=0,2 кОм, сопротивление амперметра Ra=0,2 кОм . Найти показание амперметра. [0,45 мА]

Вариант 6.

1. Какой заряд пройдет по проводнику сопротивлением 10 Ом за время 20 с, если к его концам приложено напряжение 12 В? [24]

2. Сколько последовательно соединенных электролампочек надо взять для елочной гирлянды, чтобы ее можно было включить в сеть напряжением 220 В, если каждая лампочка имеет сопротивление 20 Ом и горит полным накалом при силе тока 0,5 А? [22]

3. На рисунке сопротивление потенциометра R=2000 Ом, внутреннее сопротивление вольтметра R_V=5000 Ом, U₀=220 В. Определите показание вольтметра, если подвижный контакт находится посередине потенциометра. [100 В]

4. Два сопротивления 30 и 20 Ом, соединенные параллельно, подключены к аккумулятору, ЭДС которого 14 В. Сила тока в общей цепи 1 А. Найдите ток короткого замыкания. [7]

5. В цепь, состоящую из батареи и резистора сопротивлением R=80 Ом, включают вольтметр, сопротивление которого R_V=800 Ом, один раз последовательно резистору, другой раз – параллельно. Определите внутреннее сопротивление батареи, если показания вольтметра в обоих случаях одинаковы. [0,08 Ом]

6. В проводнике с сопротивлением 10 Ом, включенном в сеть постоянного напряжения, за 5 с выделилась энергия 450 Дж. Каково напряжение в сети? [30]

7. Элемент с ЭДС 6 В замкнут на внешнее сопротивление 2 Ом. При этом во внешней цепи выделяется мощность 8 Вт. Найдите внутреннее сопротивление элемента. [1]

8. На рисунке R₁=R₂=R₃=100 Ом. Вольтметр показывает U_V=200 В, сопротивление вольтметра R_V=800 Ом. Определите ЭДС батареи, пренебрегая ее сопротивлением. [325 В]

Вариант 7.

1. Вольфрамовая нить электрической лампы накаливания имеет сопротивление 220 Ом при 2000 °С. Определите сопротивление нити при 0 °С. Температурный коэффициент сопротивления вольфрама 0,005 1/К. [20]

2. Десять ламп, каждая из которых имеет сопротивление 24 Ом и рассчитана на напряжение 12 В, соединены последовательно и подключены к сети постоянного напряжения 220 В последовательно с некоторым сопротивлением. Какова должна быть величина этого сопротивления, чтобы лампы горели полным накалом? [200]

3. Найдите напряжение на железной проволоке длиной 100 м при силе тока в ней 2 А. Сечение проволоки имеет форму квадрата со стороной 3 мм. Удельное сопротивление железа 9·10^-8 Ом·м. [2]

4. При подключении источника тока с ЭДС 15 В к некоторому сопротивлению напряжение на полюсах источника оказывается 9 В, а сила тока в цепи 1,5 А. Найдите внутреннее сопротивление источника. [4]

5. Э.д.с. элемента £=6 В. При внешнем сопротивлении R=1,1 Ом ток в цепи I=3 А. Найти падение потенциала U_r внутри элемента и его сопротивление r. [r=0,9 Ом; U=2,7 В]

6. По проводнику с сопротивлением 6 Ом пропускали постоянный ток в течение 9 с. Какое количество теплоты выделилось в проводнике за это время, если через его сечение прошел заряд 3 Кл? [6]

7. Сила тока в проводнике сопротивлением R=120 Ом равномерно возрастает от I₀=0 до I_max=5 А за время t=15 с. Определите выделившееся за это время в проводнике количество теплоты. [15 кДж]

8. На рисунке E₁=E₂=E₃, R₁=48 Ом, R₂=24 Ом, падение напряжения U₂ на сопротивлении равно 12 В. Пренебрегая внутренним сопротивлением элементов, определите: 1) силы тока во всех участках цепи; 2) сопротивление R₃. [1) I₁=0,25 А, I₂=0,5 А, I₃= 0,75 А; 2) R₃=16 Ом]

Вариант 8.

1. Медная проволока обладает электрическим сопротивлением 6 Ом. Каким электрическим сопротивлением обладает медная проволока, у которой в два раза больше длина и в три раза больше площадь поперечного сечения? [4]

2. Аккумулятор замкнут на сопротивление 5 Ом. Для измерения силы тока в сеть включили амперметр с внутренним сопротивлением 2,5 Ом, и он показал 2 А. Какова была сила тока в цепи до включения амперметра? Внутренним сопротивлением аккумулятора пренебречь. [3]

3. Две одинаковые лампы и добавочное сопротивление 30 Ом соединены последовательно и включены в сеть с постоянным напряжением 110 В. Найдите силу тока в цепи, если напряжение на каждой лампе 40 В. [10]

4. Внутреннее сопротивление батареи с ЭДС 3,6 В равно 0,1 Ом. К батарее подключены параллельно три лампочки сопротивлением по 1,5 Ом каждая. Найдите разность потенциалов на клеммах батареи. [3]

5. Гальванический элемент с ЭДС 15 В и внутренним сопротивлением 1 Ом замкнут на сопротивление 4 Ом. Найдите силу тока в цепи. [3]

6. Какое количество энергии (в кДж) расходуется на нагревание электроутюга в течение 50 с, если напряжение в сети постоянно и равно 220 В, а сила тока 2 А? [22]

7. Сила тока в проводнике сопротивлением R=100 Ом равномерно убывает от I₀=10 А до I=0 за время t=30 с. Определите выделившееся за это время в проводнике количество теплоты. [100 кДж]

8. На рисунке E=2 В, R₁=60 Ом, R₂=40 Ом, R₃= R₄=20 Ом и R_G=100 Ом. Определите силу тока I_G, протекающего через гальванометр. [1,49 мА]

Вариант 9.

1. Какова длина никелинового провода с площадью сечения 1 мм², если его сопротивление 50 Ом? Удельное сопротивление никелина 4·10^-7 Ом·м. [125]

2. Если вольтметр соединить последовательно с сопротивлением 14 кОм, то при напряжении в сети 120 В он покажет 50 В. Если соединить его последовательно с неизвестным сопротивлением, то при подключении к той же сети он покажет 10 В. Определите величину неизвестного сопротивления (в кОм). [110]

3. В электрическую сеть включены последовательно плитка и реостат, сопротивления которых равны 50 и 60 Ом соответственно. Определите напряжение на реостате, если напряжение на плитке 75 В. [90]

4. Источник постоянного тока с ЭДС 15 В и внутренним сопротивлением 1,4 Ом питает внешнюю цепь, состоящую из двух параллельно соединенных сопротивлений 2 и 8 Ом. Найдите разность потенциалов на зажимах источника. [8]

5. Батарея с ЭДС 20 В имеет внутреннее сопротивление 1 Ом. При каком внешнем сопротивлении сила тока в цепи будет 2 А? [9]

6. Электроплитка подключена к сети с напряжением 220 В. За некоторое время в ней выделилась энергия 1100 Дж. Какой заряд прошел за это время через плитку? [5]

7. Определите напряженность электрического поля в алюминиевом проводнике объемом V=10 см³, если при прохождении по нему постоянного тока за время t=5 минут выделилось количество теплоты Q=2,3 кДж. Удельное сопротивление алюминия ρ=26 нОм·м. [0,141 В/м]

8. На рисунке E₁=10 В, E₂=20 В, E₃=40 В, а сопротивления R₁=R₂=R₃=R=10 Ом. Определите силы токов, протекающих через сопротивления (I) и через источники ЭДС (I’). Внутренние сопротивления источников ЭДС не учитывать. [I₁=1 А, I₂=3 А, I₃=2 А, I₁’=2 А, I₂’=0, I₃’=3 А]

Вариант 10.

1. Вольфрамовая нить электрической лампы накаливания имеет сопротивление 220 Ом при некоторой температуре. Определите эту температуру, если сопротивление нити при 0 °С равно 20 Ом. Температурный коэффициент сопротивления вольфрама 0,005 1/К. [2000 °С]

2. Вольтметр, включенный в сеть последовательно с сопротивлением R₁, показал напряжение U₁=198 В, а при включении последовательно с сопротивлением R₂=2R₁ – напряжение U₂=180 В. Определите сопротивление и напряжение в сети, если сопротивление вольтметра R=900 Ом. [100 Ом, 220 В]

3. Два проводника одинаковой длины из одного и того же материала соединены последовательно. Диаметр первого проводника 1 мм, второго 2 мм. К системе приложено напряжение 300 В. Определите напряжение на втором проводнике. [60]