Вариант 23

1. Плоский конденсатор с пластинами квадратной формы размерами 21×21 см и расстоянием между пластинами 2 мм присоединен к полюсам источника напряжением U = 750 В. В пространство между пластинами с постоянной скоростью v = 8 см/с вдвигают стеклянную пластинку (ε = 7) толщиной 2 мм. Какой ток пойдет при этом по цепи?

2. Сколько витков проволоки следует вплотную намотать на фарфоровую трубку радиусом 10 см, чтобы изготовить реостат сопротивлением 50 Ом? Удельное сопротивление проволоки 5·10^-6 Ом·м, ее диаметр 2 мм.

3. Найдите полное сопротивление электрической цепи (см. рис.), если внутреннее сопротивление источника 1 Ом, а R₁ = 4 Ом, R₂ = 3 Ом, R₃ = 12 Ом и R₄ = 6 Ом.

4. Какое напряжение приложено к отрезку медной проволоки диаметром d = 0,8 мм, если в ней содержится N = 10²⁵ свободных электронов, имеющих среднюю скорость направленного движения <v>= 3,14 мм/с? Удельное сопротивление меди ρ = 1,7·10^-8 Ом·м.

5. В схему включены два микроамперметра и два одинаковых вольтметра (см. рис.). Показания микроамперметров: I₁ = 100 мкА и I₂ = 99 мкА, показание вольтметра U₁ = 10 В. Найдите показания вольтметра U₂.

6. Две батареи соединили последовательно и замкнули на сопро­тивление R = 4 Ом. При этом ток в цепи оказался равным I₁ = 1,83 А. Затем одни из источников перевернули, включив навстречу другому ис­точнику. Ток в цепи стал равным I₂ = 0,34 А. Найдите ЭДС и внутренние сопротивления батарей, если при замыкании каждой из них на сопротив­ление R через него идут токи I₃ = 1 А и I₄ = 1,3 А соответственно.

7. Батареи имеют ЭДС ₁ = ₂ = 100 В, сопротивления R₁ = 20 Ом, R₂ = 20 Ом, R₃ = 40 Ом, R₄ = 30 Ом (см. рис.). Найдите показание амперметра.

8. n источников тока с одинаковыми ЭДС соединены последовательно. Внутреннее сопротивление одного из них в 10 раз больше каждого из остальных, внутренние сопротивления которых одинаковы и равны r. При каком внешнем сопротивлении полезная мощность не изменится при отключении источника тока с большим сопротивлением?

Модуль 6. Постоянный электрический ток.

Вариант 24

1. Какова величина заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника за время от t₁ = 0 до t₂ = 8 с, если сила тока изменяется со временем так, как показано на рисунке?

2. До какой температуры нагревался электромагнит во время работы, если известно, что его обмотка из медного провода (α = 4,2·10^-3 К^-1) при температуре 20°С имеет сопротивление 50,2 Ом, а во время работы оно повышается до 61,4 Ом?

3. Два проводника, соединенные последовательно, имеют сопро­тивление в 6,25 раза больше, чем при их параллельном соединении. Определите, во сколько раз сопротивление одного проводника больше сопротивления другого.

4. В медном проводнике длиной l = 2 м и площадью поперечного сечения, равной 0,4 мм², идет ток. При этом ежесекундно выделяется количество теплоты Q = 0,35 Дж. Сколько электронов N проходит за 1 с через поперечное сечение этого проводника?

5. В схеме (см. рис.) R₁= R₂ = 50 Ом, R₃ = 100 Ом, C = 50 нФ. Определите напряжение U, если заряд на конденсаторе q = 2,2 мкКл.

6. Есть две батареи: одна составлена из нескольких одинаковых гальванических элементов, соединенных параллельно, другая - из того же числа таких же элементов, соединенных последовательно. На какие одинаковые сопротивления R нужно замкнуть каждую из батарей, чтобы токи через эти сопротивления были равны? Внутреннее сопротивление каждого элемента равно r. Сопротивлением подводящих проводов прене­бречь.

7. Батареи имеют ЭДС ₁ = 2 В и ₂ = 4 В, ₃ = 6 В сопротивления R₁ = 4 Ом, R₂ = 6 Ом, R₃ = 8 Ом (см.рисунок). Найдите токи во всех участках цепи.

8. В электрической схеме, показанной на рисунке, ключ К замкнут. ЭДС батарейки ε = 24 В, ее внутреннее сопротивление r = 5 Ом, заряд кон­денсатора 2 мкКл. После размыкания ключа в результате разряда конденсатора на резисторе выделяется количество теплоты 20 мкДж. Найдите сопротивление рези­стора R.

Модуль 6. Постоянный электрический ток.