ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
32
нератором; мощность потерь внутри источника; мощность потребителя;
КПД источника, если его внутреннее сопротивление 0,6 Ом.
7.11. С каким КПД работает свинцовый аккумулятор, ЭДС которо-
го 2,15 В, если во внешней цепи сопротивлением 0,25 Ом сила тока 5 А?
На какую максимальную полезную мощность рассчитан аккумулятор?
Как изменится при этом его КПД?
7.12. При силе тока
3 А во внешней цепи батареи аккумуляторов
выделяется мощность 18 Вт, при силе тока 1 А – соответственно 10 Вт.
Определить ЭДС и внутреннее сопротивление батареи.
7.13. Сила тока в проводнике сопротивлением 100 Ом равномерно
возрастает от 0 до 10 А в течение 30 секунд. Определить количество
теплоты, выделившееся за это время в проводнике.
7.14. Сила тока в проводнике сопротивлением 12
Ом равномерно
убывает от 5 до 0 А в течение 10 секунд. Какое количество теплоты вы-
деляется в этом проводнике за указанный промежуток времени.
7.15. Сила тока в проводнике равномерно увеличивается от 0 до не-
которого максимального значения в течение 10 секунд. За это время в
проводнике выделилось количество теплоты 1 кДж. Определить ско-
рость возрастания тока
в проводнике, если его сопротивление 3 Ом.
7.16. В сеть включаются два амперметра, показывающие одну и ту
же величину тока. В каком амперметре поглощается большая мощность,
если сопротивление одного амперметра больше другого?
7.17. Ток проходит по стальной проволоке, которая при этом слегка
накаляется. Если одну часть проволоки охлаждать, погрузив ее в воду,
то
другая часть накаляется сильнее. Почему? (Разность потенциалов на
концах проволоки поддерживается постоянной.)
7.18. Два проводника одинаковой длины из одного и того же мате-
риала сечением один в два раза больше другого включены последова-
тельно в цепь. В каком из этих проводников выделится большее количе-
ство теплоты за одно и то же
время? Почему?
7.19. В цепь включены параллельно медная и стальная проволоки
равной длины и сечения. В какой из проволок будет выделяться большее
количество теплоты?
7.20. Пять одинаковых ламп, каждая из
которых рассчитана на напряжение 110 В,
включены в цепь под напряжением на участке
АВ 220 В (см. рис.) Не вычисляя, скажите,
какая из
ламп будет гореть ярче?
1 2 3
5
А 4 B
25
5.20. а) Какое напряжение будет на зажимах лампы (см. рис.5.20),
если ползунок реостата передвинуть в крайнее правое положение? б)
Если ползунок реостата установлен посередине, то в какую сторону
нужно передвинуть его, чтобы показания ампер-
метров увеличились? в) Одинаковые ли будут
показания амперметров в цепи при различных
положениях ползунка реостата? г)
Как изменится
напряжение на зажимах лампы при крайнем ле-
вом положении ползунка, если последовательно
с реостатом включить еще один реостат?
5.21. Что произойдет с показаниями вольт-
метра при движении ползунка реостата влево (см.
рис.5.21)? Будут ли отличаться в два раза показа-
ния, если ползунок передвинуть из точки В в С
(при
АС=СВ)?
6. Правила Кирхгофа (для разветвленных цепей).
1. Алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна нулю:
I
i
n
=
=
∑
0
1
;
(или иначе: сумма токов, подходящих к узлу, равна сумме токов, выхо-
дящих из узла).
2. В любом замкнутом контуре алгебраическая сумма падений на-
пряжений равна алгебраической сумме всех ЭДС, действующих в этом
контуре
∑∑
==
=
n
i
n
i
IR
11
ε
i
.
Примеры решения задач.
Задача . Рассчитать токи во всех участках це-
пи, изображенной на рисунке.
Дано: E
1
=2 В, E
2
= 4 В, r
1
=r
2
=2 Ом, R=9 Ом.
Найти: 1
1
=? 1
2
=? 1
3
=?
Решение. Выберем направление токов на отдель-
ных участках цепи. По первому правилу Кирхго-
фа для узла А: I
1
+
I
2
– I = 0 . (1)
А
1
М К
В С А
2
Рис.5.20 V
А В
V С
Рис.5.21.
I
1
ε
1
r
1
A
I
2
ε
2
r
2
B
I R
32 25
нератором; мощность потерь внутри источника; мощность потребителя; 5.20. а) Какое напряжение будет на зажимах лампы (см. рис.5.20),
КПД источника, если его внутреннее сопротивление 0,6 Ом. если ползунок реостата передвинуть в крайнее правое положение? б)
7.11. С каким КПД работает свинцовый аккумулятор, ЭДС которо- Если ползунок реостата установлен посередине, то в какую сторону
го 2,15 В, если во внешней цепи сопротивлением 0,25 Ом сила тока 5 А? нужно передвинуть его, чтобы показания ампер-
На какую максимальную полезную мощность рассчитан аккумулятор? А1
метров увеличились? в) Одинаковые ли будут
Как изменится при этом его КПД? М К показания амперметров в цепи при различных
7.12. При силе тока 3 А во внешней цепи батареи аккумуляторов положениях ползунка реостата? г) Как изменится
выделяется мощность 18 Вт, при силе тока 1 А – соответственно 10 Вт. В С А2 напряжение на зажимах лампы при крайнем ле-
Определить ЭДС и внутреннее сопротивление батареи. вом положении ползунка, если последовательно
Рис.5.20 V
7.13. Сила тока в проводнике сопротивлением 100 Ом равномерно с реостатом включить еще один реостат?
возрастает от 0 до 10 А в течение 30 секунд. Определить количество 5.21. Что произойдет с показаниями вольт-
теплоты, выделившееся за это время в проводнике. метра при движении ползунка реостата влево (см.
7.14. Сила тока в проводнике сопротивлением 12 Ом равномерно рис.5.21)? Будут ли отличаться в два раза показа-
убывает от 5 до 0 А в течение 10 секунд. Какое количество теплоты вы- А В
ния, если ползунок передвинуть из точки В в С
деляется в этом проводнике за указанный промежуток времени. V С
(при АС=СВ)?
7.15. Сила тока в проводнике равномерно увеличивается от 0 до не- Рис.5.21.
которого максимального значения в течение 10 секунд. За это время в
проводнике выделилось количество теплоты 1 кДж. Определить ско-
рость возрастания тока в проводнике, если его сопротивление 3 Ом. 6. Правила Кирхгофа (для разветвленных цепей).
7.16. В сеть включаются два амперметра, показывающие одну и ту
же величину тока. В каком амперметре поглощается большая мощность, 1. Алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна нулю:
если сопротивление одного амперметра больше другого? n
7.17. Ток проходит по стальной проволоке, которая при этом слегка ∑I = 0 ;
накаляется. Если одну часть проволоки охлаждать, погрузив ее в воду, i =1
то другая часть накаляется сильнее. Почему? (Разность потенциалов на (или иначе: сумма токов, подходящих к узлу, равна сумме токов, выхо-
концах проволоки поддерживается постоянной.) дящих из узла).
7.18. Два проводника одинаковой длины из одного и того же мате- 2. В любом замкнутом контуре алгебраическая сумма падений на-
риала сечением один в два раза больше другого включены последова- пряжений равна алгебраической сумме всех ЭДС, действующих в этом
тельно в цепь. В каком из этих проводников выделится большее количе- контуре
n n
ство теплоты за одно и то же время? Почему?
7.19. В цепь включены параллельно медная и стальная проволоки ∑ IR = ∑ εi.
i =1 i =1
равной длины и сечения. В какой из проволок будет выделяться большее
количество теплоты? Примеры решения задач.
7.20. Пять одинаковых ламп, каждая из
1 2 3
которых рассчитана на напряжение 110 В, 5 Задача . Рассчитать токи во всех участках це-
включены в цепь под напряжением на участке А
АВ 220 В (см. рис.) Не вычисляя, скажите,
4 B
I1 ε1 r1 пи, изображенной на рисунке.
какая из ламп будет гореть ярче?
Дано: E 1=2 В, E 2 = 4 В, r1=r2=2 Ом, R=9 Ом.
A I2 ε2 r2 B Найти: 11=? 12=? 13=?
Решение. Выберем направление токов на отдель-
ных участках цепи. По первому правилу Кирхго-
I R фа для узла А: I1 + I2 – I = 0 . (1)
