Постоянный ток Общие теоретические вопросы

Вопрос 1. Что называется электрическим током? Какой ток считается постоянным? Назовите условия существования и признаки тока. В каких средах может существовать электрический ток? Какие заряженные частицы являются носителями тока в различных проводящих средах?

Вопрос 2. Какая физическая величина называется силой тока? Плотностью тока? Чему равен вектор плотности тока j и как определяется его направление? Как связаны I и j между собой и в каких единицах они измеряются? Как определяется направление тока в цепи и в источнике тока?

Вопрос 3. Сформулируйте законы Ома: а. для однородного, б. неоднородного участков цепи, в. для замкнутой цепи. Запишите законы Ома в дифференциальной и интегральной формах и объясните их значимость.

Вопрос 4. Какая величина называется напряжением? Каков физический смысл этой величины? Всегда ли напряжение равно разности потенциалов на участке цепи? Назовите единицы измерения напряжения.

Вопрос 5. Какие устройства называют источниками тока? Какой физический смысл «электродвижущей силы» источника тока? Что такое «сторонние силы» и какова их природа? Единицы измерения ЭДС.

Вопрос 6. Чем обусловлено сопротивление проводников? От чего оно зависит? Единицы измерения сопротивления.

Вопрос 7. Какие гипотезы положены в основу классической электронной теории проводимости металлов? В чем состоят недостатки классической электронной теории проводимости металлов?

Вопрос 8. Запишите закон Джоуля - Ленца в интегральной и дифференциальной формах. В чем заключается физический смысл удельной тепловой мощности тока?

Лабораторная работа 16-1 Исследование цепи постоянного тока

Контрольные вопросы и тесты

Вопрос 1. Как вычисляется работа, совершаемая током на участке цепи? В замкнутой цепи? В каких единицах измеряется работа тока?

Вопрос 2. Что такое мощность? Как вычисляется полезная мощность постоянного тока? Полная мощность? Какой вид имеет графики зависимости полезной мощности от силы тока? Полной мощности? Как рассчитать силу тока, при которой полезная мощность тока максимальна?

Вопрос 3. Какая величина называется коэффициентом полезного действия? Каким будет КПД, если полезная мощность максимальна? Минимальна?

Вопрос 4. Что такое ток короткого замыкания и когда он возникает? Как по графику U (I) определить значение тока короткого замыкания I_к.з.?

ТЕСТ 1. При каком соотношении внешнего и внутреннего сопротивления в цепи выделяется максимальная полезная мощность?

Варианты ответа: 1) R = 0; 2) R > r; 3) R = r; 4) R = 2r; 5) R < r, где R – внешнее сопротивление, а r – сопротивление источника.

Т ЕСТ 2. Выберите график, правильно выражающий зависимость КПД источника ЭДС от тока нагрузки

ТЕСТ 3. Определите общую мощность, потребляемую электрической цепью, состоящей из параллельно включенных резисторов 20 и 24 Ом, если в первом резисторе протекает ток I₁ = 0,5 A. Варианты ответа: 1) P = 16 Вт; 2) P = 9,17 Вт; 3) P = 22 Вт; 4) P = 167,1 Вт; 5) P = 14 Вт.

ТЕСТ 4. Определите общую мощность, потребляемую цепью, изображенной на рисунке, если напряжение на входе цепи 40 В, R₁ = 40 Ом, R₂ = 24 Ом, R₃ = 20 Ом, R₄ = 80 Ом.

Варианты ответа: 1) 80 Вт; 2) 160 Вт;

3) 40 Вт; 4) 12 Вт; 5) 100 Вт.

ТЕСТ 5. В какой момент времени электроплитка потребляет максимальный ток? Варианты ответа: 1) в момент включения; 2) в момент выключения; 3) после прогрева спирали; 4) ток всегда одинаков.

Т ЕСТ 6. Как изменится показание вольтметра, если увеличить сопротивление резистора R₁? Варианты ответа: 1) уменьшится; 2) увеличится; 3) не изменится.

ТЕСТ 7. Последовательно соединены два сопротивления R₁ = 22 Ом и R₂ = 28 Ом. Определите мощность, выделяемую в первом резисторе, если общее напряжение U = 75 В.

Варианты ответа: 1) 22 Вт; 2) 49,5 Вт; 3) 28 Вт; 4) 75 Вт; 5) 60 Вт..

ТЕСТ 8. Для какого из ниже приведенных участков справедливы одновременно утверждения: j _b > j _a (j _b- j _a) >e .

ТЕСТ 9. Чему равен КПД источника ЭДС в режиме, когда он отдает в нагрузку полезную максимальную мощность?

Варианты ответа: 1) 0; 2) 0,25; 3) 0,5; 4) 1; 5) для ответа на вопрос недостаточно данных.

ТЕСТ 10. Проводник цилиндрической формы длиной l₁ и диаметром d₁ был подключен к источнику тока. При этом на нем выделилась мощность P₁. Затем к этому же источнику был подключен цилиндрический проводник из того же материала, что и первый, но длиной l₂ = 4 l₁ и диаметром d₂ = 2 d₁. Определите, какая мощность P₂ выделилась на этом проводнике.

Варианты ответа: 1) P₂ = P₁; 2) P₂ = P₁/2; 3) P₂ = 2 P₁; 4) P₂ = P_{1 .}

ТЕСТ 11. При замыкании источника тока на внешнее сопротивление R₁ = 4 Ом в цепи протекает ток I₂ = 0,3 А, а при замыкании на сопротивление R₂ = 7 Ом протекает ток I₂ = 0,2 А. Определите I_к.з. этого источника.

Варианты ответа: 1) 1,2 А; 2) 0,5 А; 3) 0,9 А; 4) 2,1 А; 5) 1,6 А.

ТЕСТ 12. Как изменятся показания приборов после замыкания ключа в схеме, изображенной на рисунке?

Варианты ответа: 1) ток не изменится; 2) ток уменьшится;

3) напряжение уменьшится;

4) напряжение увеличится;

5) напряжение не изменится.

Лабораторная работа 16-2

Изучение правил Кирхгофа