Найти ток через сопротивление r в схеме. Электрический ток в цепях постоянного тока: закон Ома, работа и мощность

Что такое электрический ток. Как рассчитать силу тока по закону Ома. Как определить работу и мощность электрического тока. Какие существуют способы соединения проводников в электрической цепи. Как правильно измерять силу тока и напряжение в электрической цепи.

Основные понятия и законы электрического тока

Электрический ток представляет собой упорядоченное движение заряженных частиц. В металлических проводниках это движение свободных электронов. Основной характеристикой электрического тока является сила тока I — количество заряда, проходящее через поперечное сечение проводника за единицу времени:

I = Q / t

где Q — электрический заряд, t — время.

Единица измерения силы тока — ампер (А).

Для возникновения и поддержания электрического тока в цепи необходимо наличие источника электродвижущей силы (ЭДС) и замкнутой электрической цепи. ЭДС источника тока характеризует работу сторонних (непотенциальных) сил по перемещению единичного положительного заряда.

Закон Ома для участка цепи и полной цепи

Основным законом, связывающим силу тока, напряжение и сопротивление участка цепи, является закон Ома:

I = U / R

где I — сила тока, U — напряжение на участке цепи, R — сопротивление участка.

Для полной замкнутой цепи закон Ома записывается в виде:

I = ε / (R + r)

где ε — ЭДС источника тока, R — сопротивление внешней цепи, r — внутреннее сопротивление источника тока.

Как применять закон Ома на практике? Рассмотрим пример:

К источнику с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 0,5 Ом подключен резистор сопротивлением 5,5 Ом. Какой ток течет в цепи?

Решение: Используем закон Ома для полной цепи: I = ε / (R + r) = 12 В / (5,5 Ом + 0,5 Ом) = 2 А

Последовательное и параллельное соединение проводников

В электрических цепях применяются два основных способа соединения проводников:

1. Последовательное соединение — проводники соединяются друг за другом. При этом:
   • Общее сопротивление: R = R1 + R2 + R3 + …
   • Сила тока одинакова во всех элементах
   • Напряжения складываются: U = U1 + U2 + U3 + …
2. Параллельное соединение — все проводники подключаются к одним и тем же точкам цепи. При этом:
   • Общая проводимость: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …
   • Напряжение одинаково на всех элементах
   • Токи складываются: I = I1 + I2 + I3 + …

Как рассчитать общее сопротивление при смешанном соединении? Рассмотрим пример:

Определите общее сопротивление цепи, если R1 = 2 Ом, R2 = 3 Ом, R3 = 6 Ом. R1 и R2 соединены параллельно, а их комбинация последовательно с R3.

Решение: 1) Находим сопротивление параллельного участка: 1/R12 = 1/R1 + 1/R2 = 1/2 + 1/3 = 5/6 R12 = 6/5 = 1,2 Ом 2) Общее сопротивление: R = R12 + R3 = 1,2 Ом + 6 Ом = 7,2 Ом

Работа и мощность электрического тока

Работа электрического тока на участке цепи определяется по формуле:

A = U * I * t = I^2 * R * t = U^2 * t / R

где U — напряжение, I — сила тока, R — сопротивление, t — время.

Мощность электрического тока — это работа, совершаемая за единицу времени:

P = A / t = U * I = I^2 * R = U^2 / R

Единица измерения работы тока — джоуль (Дж), мощности — ватт (Вт).

Как рассчитать потребляемую мощность? Пример:

Электрическая лампа включена в сеть напряжением 220 В. Какова потребляемая мощность, если сопротивление нити накала 484 Ом?

Решение: Используем формулу P = U^2 / R P = (220 В)^2 / 484 Ом = 100 Вт

Закон Джоуля-Ленца

Закон Джоуля-Ленца определяет количество теплоты, выделяемое проводником с током:

Q = I^2 * R * t

где I — сила тока, R — сопротивление проводника, t — время прохождения тока.

Этот закон имеет важное практическое значение, например, при расчете нагревательных элементов или оценке потерь энергии в проводах.

Правила Кирхгофа для расчета сложных электрических цепей

Для расчета сложных разветвленных цепей применяются правила Кирхгофа:

1. Первое правило (для узлов): Алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна нулю.
2. Второе правило (для контуров): Алгебраическая сумма падений напряжений на всех участках замкнутого контура равна алгебраической сумме ЭДС, действующих в этом контуре.

Применение правил Кирхгофа позволяет составить систему уравнений и найти токи во всех ветвях сложной цепи.

Измерение силы тока и напряжения

Для измерения силы тока используется амперметр, который включается в цепь последовательно. Для расширения пределов измерения применяют шунты — резисторы, параллельно подключаемые к амперметру.

Напряжение измеряется вольтметром, который подключается параллельно участку цепи. Для увеличения диапазона измерений используют добавочные сопротивления, включаемые последовательно с вольтметром.

Важно помнить: идеальный амперметр должен иметь нулевое сопротивление, а идеальный вольтметр — бесконечно большое.

Электрический ток в различных средах

Механизм протекания тока зависит от среды:

• В металлах ток обусловлен движением свободных электронов
• В электролитах — движением ионов
• В газах — движением ионов и электронов
• В полупроводниках — движением электронов и дырок

Особенности протекания тока в различных средах определяют их применение в технике. Например, электролиз используется для получения чистых металлов, а полупроводники — основа современной электроники.

Заключение

Понимание основных законов и принципов протекания электрического тока имеет огромное значение для развития современных технологий. От простейших электрических цепей до сложных электронных устройств — везде применяются рассмотренные нами закономерности. Умение рассчитывать параметры электрических цепей, анализировать процессы, происходящие в них, позволяет создавать новые эффективные устройства и системы, без которых невозможно представить нашу повседневную жизнь.

PhysBook:Электронный учебник физики — PhysBook

Содержание

• 1 Учебники
• 2 Механика
  • 2.1 Кинематика
  • 2.2 Динамика
  • 2.3 Законы сохранения
  • 2.4 Статика
  • 2.5 Механические колебания и волны
• 3 Термодинамика и МКТ
  • 3.1 МКТ
  • 3. 2 Термодинамика
• 4 Электродинамика
  • 4.1 Электростатика
  • 4.2 Электрический ток
  • 4.3 Магнетизм
  • 4.4 Электромагнитные колебания и волны
• 5 Оптика. СТО
  • 5.1 Геометрическая оптика
  • 5.2 Волновая оптика
  • 5. 3 Фотометрия
  • 5.4 Квантовая оптика
  • 5.5 Излучение и спектры
  • 5.6 СТО
• 6 Атомная и ядерная
  • 6.1 Атомная физика. Квантовая теория
  • 6.2 Ядерная физика
• 7 Общие темы
• 8 Новые страницы

Здесь размещена информация по школьной физике:

1. материалы из учебников, лекций, рефератов, журналов;
2. разработки уроков, тем;
3. flash-анимации, фотографии, рисунки различных физических процессов;
4. ссылки на другие сайты

и многое другое.

Каждый зарегистрированный пользователь сайта имеет возможность выкладывать свои материалы (см. справку), обсуждать уже созданные.

Учебники

Формулы по физике – 7 класс – 8 класс – 9 класс – 10 класс – 11 класс –

Механика

Кинематика

Основные понятия кинематики – Прямолинейное движение – Криволинейное движение – Движение в пространстве

Динамика

Законы Ньютона – Силы в механике – Движение под действием нескольких сил

Законы сохранения

Закон сохранения импульса – Закон сохранения энергии

Статика

Статика твердых тел – Динамика твердых тел – Гидростатика – Гидродинамика

Механические колебания и волны

Механические колебания – Механические волны

---

Термодинамика и МКТ

МКТ

Основы МКТ – Газовые законы – МКТ идеального газа

Термодинамика

Первый закон термодинамики – Второй закон термодинамики – Жидкость-газ – Поверхностное натяжение – Твердые тела – Тепловое расширение

---

Электродинамика

Электростатика

Электрическое поле и его параметры – Электроемкость

Электрический ток

Постоянный электрический ток – Электрический ток в металлах – Электрический ток в жидкостях – Электрический ток в газах – Электрический ток в вакууме – Электрический ток в полупроводниках

Магнетизм

Магнитное поле – Электромагнитная индукция

Электромагнитные колебания и волны

Электромагнитные колебания – Производство и передача электроэнергии – Электромагнитные волны

---

Оптика.

СТО

Геометрическая оптика

Прямолинейное распространение света. Отражение света – Преломление света – Линзы

Волновая оптика

Свет как электромагнитная волна – Интерференция света – Дифракция света

Фотометрия

Фотометрия

Квантовая оптика

Квантовая оптика

Излучение и спектры

Излучение и спектры

СТО

СТО

---

Атомная и ядерная

Атомная физика. Квантовая теория

Строение атома – Квантовая теория – Излучение атома

Ядерная физика

Атомное ядро – Радиоактивность – Ядерные реакции – Элементарные частицы

---

Общие темы

Измерения – Методы решения – Развитие науки- Статья- Как писать введение в реферате- Подготовка к ЕГЭ — Репетитор по физике

Новые страницы

Запрос не дал результатов.

Задачи на постоянный ток с подробными решениями

Закон Ома для участка цепи. Сопротивление

7.1.1 Определить силу тока, проходящего через сопротивление 15 Ом, если напряжение на нем
7. 1.2 Определить падение напряжения на проводнике, имеющем сопротивление 10 Ом
7.1.3 Через лампочку накаливания проходит ток 0,8 А. Сколько электронов проводимости
7.1.4 Удлинитель длиной 30 м сделан из медного провода диаметром 1,3 мм. Каково сопротивление
7.1.5 Эквивалентное сопротивление трех параллельно соединенных проводников равно 30 Ом
7.1.6 Проволока имеет сопротивление 36 Ом. Когда ее разрезали на несколько равных частей
7.1.7 Определить плотность тока, текущего по медной проволоке длиной 10 м, на которую
7.1.8 Определить плотность тока, если за 0,4 с через проводник сечением 1,2 мм2 прошло
7.1.9 Найти плотность тока в стальном проводнике длиной 10 м, на который подано напряжение
7.1.10 Какое напряжение надо приложить к концам стального проводника длиной 30 см
7.1.11 Допустимый ток для изолированного медного провода площадью поперечного сечения
7.1.12 Определить падение напряжения на полностью включенном реостате, изготовленном
7.1.13 Определить падение напряжения в линии электропередачи длиной 500 м при токе
7. 1.14 Найти массу алюминиевого провода, из которого изготовлена линия электропередачи
7.1.15 Вольтметр показывает 6 В. Найти напряжение на концах участка цепи, состоящей
7.1.16 На сколько надо повысить температуру медного проводника, взятого
7.1.17 Медная проволока при 0 C имеет сопротивление R_0. До какой температуры надо нагреть
7.1.18 Вольфрамовая нить электрической лампы при температуре 2000 C имеет сопротивление
7.1.19 Определить сопротивление вольфрамовой нити электрической лампы при 24 C
7.1.20 Сопротивление медной проволоки при температуре 20 C равно 0,04 Ом
7.1.21 При нагревании металлического проводника от 0 до 250 C его сопротивление увеличилось
7.1.22 До какой температуры нагревается нихромовая электрогрелка, если известно, что ток
7.1.23 Плотность тока в проводнике сечением 0,5 мм2 равна 3,2 мА/м2. Сколько электронов
7.1.24 По проводнику с поперечным сечением 0,5 см2 течет ток силой 3 А. Найти среднюю скорость
7.1.25 Средняя скорость упорядоченного движения электронов в медной проволоке сечением
7. 1.26 К концам медного провода длиной 200 м приложено напряжение 18 В. Определить среднюю
7.1.27 Какой ток покажет амперметр, если напряжение U=15 В, сопротивления R1=5 Ом, R2=10 Ом
7.1.28 За одну минуту через поперечное сечение проводника прошел заряд 180 Кл
7.1.29 Какой ток покажет амперметр, если R1=1,25 Ом, R2=1 Ом, R3=3 Ом, R4=7 Ом, напряжение
7.1.30 В рентгеновской трубке пучок электронов с плотностью тока 0,2 А/мм2 попадает на участок
7.1.31 За какое время в металлическом проводнике с током 32 мкА через поперечное сечение
7.1.32 Анодный ток в радиолампе равен 16 мА. Сколько электронов попадает на анод лампы
7.1.33 Участок цепи AB состоит из пяти одинаковых проводников с общим сопротивлением 5 Ом
7.1.34 Четыре лампы накаливания сопротивлением 110 Ом каждая включены в сеть с напряжением

Закон Ома для полной цепи

7.2.1 Источник тока с ЭДС 18 В имеет внутреннее сопротивление 6 Ом. Какой ток потечет
7.2.2 Кислотный аккумулятор имеет ЭДС 2 В, а внутреннее сопротивление 0,5 Ом. Определить
7.2.3 Определить ЭДС источника питания, если при перемещении заряда 10 Кл сторонняя сила
7.2.4 К источнику тока с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 2 Ом подсоединили
7.2.5 При внешнем сопротивлении 3,75 Ом в цепи идет ток 0,5 А. Когда в цепь ввели еще
7.2.6 Источник тока замкнут внешним резистором. Определить отношение электродвижущей силы
7.2.7 ЭДС аккумуляторной батареи равна 12 В, внутреннее сопротивление 0,06 Ом, а сопротивление
7.2.8 ЭДС батареи равна 1,55 В. При замыкании ее на нагрузку сопротивлением 3 Ом
7.2.9 В цепи, состоящей из источника тока с ЭДС 3 В и резистора сопротивлением 20 Ом
7.2.10 ЭДС элемента 15 В. Ток короткого замыкания равен 20 А. Чему равно внутреннее сопротивление
7.2.11 Определить ток короткого замыкания источника тока, если при внешнем сопротивлении
7.2.12 Батарея с ЭДС в 6 В и внутренним сопротивлением 1,4 Ом питает внешнюю цепь
7.2.13 Определить силу тока в проводнике R1, если ЭДС источника 14 В, его внутреннее сопротивление
7. 2.14 В сеть с напряжением 220 В включены последовательно десять ламп сопротивлением по 24 Ом
7.2.15 ЭДС источника 6 В. При внешнем сопротивлении цепи 1 Ом сила тока 3 А. Какой будет
7.2.16 Источник тока с внутренним сопротивлением 1,5 Ом замкнут на резистор 1,5 Ом. Когда в цепь
7.2.17 Генератор с ЭДС 80 В и внутренним сопротивлением 0,2 Ом соединен со сварочным аппаратом
7.2.18 Для включения в сеть дуговой лампы, рассчитанной на напряжение 42 В и силу тока 10 А
7.2.19 Определить внутреннее сопротивление источника тока, имеющего ЭДС 1,1 В
7.2.20 Какой ток покажет амперметр, если R1=1,5 Ом, R2=1 Ом, R3=5 Ом, R4=8 Ом, ЭДС источника
7.2.21 Батарея гальванических элементов с ЭДС 15 В и внутренним сопротивлением 5 Ом замкнута
7.2.22 В сеть с напряжением 24 В включены два последовательно соединенных резистора. При этом
7.2.23 Щелочной аккумулятор создает силу тока 0,8 А, если его замкнуть на сопротивление 1,5 Ом
7.2.24 Какова ЭДС источника, если при измерении напряжения на его зажимах вольтметром
7. 2.25 Два источника тока с ЭДС 2 и 1,2 В, внутренними сопротивлениями 0,5 и 1,5 Ом соответственно
7.2.26 Аккумулятор подключен для зарядки к сети с напряжением 12,5 В. Внутреннее сопротивление
7.2.27 Батарея элементов замкнута двумя проводниками сопротивлением 4 Ом каждый
7.2.28 Цепь состоит из аккумулятора с внутренним сопротивлением 5 Ом и нагрузки 15 Ом
7.2.29 Два источника с одинаковыми ЭДС 2 В и внутренними сопротивлениями 0,2 и 0,4 Ом соединены
7.2.30 Источник тока имеет ЭДС 12 В. Сила тока в цепи 4 А, напряжение на внешнем сопротивлении 11 В
7.2.31 Два элемента с внутренним сопротивлением 0,2 и 0,4 Ом соединены одинаковыми полюсами
7.2.32 Два элемента соединены параллельно. Один имеет ЭДС E1=2 В и внутреннее сопротивление
7.2.33 Два элемента с ЭДС, равными E1=1,5 В и E2=2 В, соединены одинаковыми полюсами
7.2.34 Определить число последовательно соединенных элементов с ЭДС 1,2 В и внутренним
7.2.35 Источник тока с внутренним сопротивлением 1,5 Ом замкнут на резистор 1,5 Ом. Когда
7.2.36 В схеме, показанной на рисунке, внутреннее и внешние сопротивления одинаковы, а расстояние
7.2.37 Имеется 5 одинаковых аккумуляторов с внутренним сопротивлением 1 Ом каждый
7.2.38 Определите заряд на обкладках конденсатора C=1 мкФ в цепи, изображенной на рисунке
7.2.39 Конденсатор и проводник соединены параллельно и подключены к источнику с ЭДС 12 В
7.2.40 Определите заряд на обкладках конденсатора C=1 мкФ. ЭДС источника 4 В, внутреннее
7.2.41 Проволока из нихрома изогнута в виде кольца радиусом 1 м. В центре кольца помещен
7.2.42 Указать направление вектора сторонней силы, действующей на положительный заряд q
7.2.43 В конце заряда батареи аккумуляторов током I1 присоединенный к ней вольтметр показывал
7.2.44 Источники тока, имеющие одинаковые внутренние сопротивления r=1 Ом, подключены
7.2.45 Источники тока, имеющие одинаковые внутренние сопротивления r=0,5 Ом, подключены
7.2.46 В указанной электрической схеме R1=R2=R3=6 Ом, ЭДС источника тока E=3,9 В, а его внутреннее
7. 18 ионов в секунду. Найти силу тока в газе
7.3.3 Определите массу алюминия, который отложится на катоде за 10 ч при электролизе Al2(SO4)3
7.3.4 Цинковый анод массой 5 г поставлен в электролитическую ванну, через которую проходит ток
7.3.5 При какой силе тока протекает электролиз водного раствора сульфата меди, если за 50 мин
7.3.6 Определить затраты электроэнергии на получение 1 кг алюминия из трехвалентного состояния
7.3.7 Через раствор медного купороса в течение 2 с протекал электрический ток силой 3,2 А
7.3.8 При электролизе сернокислого цинка ZnSO4 в течение 4 ч выделилось 24 г цинка. Определить
7.3.9 Электролиз алюминия проводится при напряжении 10 В на установке с КПД 80%. Какое
7.3.10 Определите массу выделившейся на электроде меди, если затрачено 6 кВтч электроэнергии
7.3.11 При никелировании изделий в течение 2 ч отложился слой никеля толщиной 0,03 мм. Найти
7.3.12 При электролизе медного купороса за 1 ч выделяется медь массой, равной 0,5 г. Площадь
7.3.13 При электролизе раствора серной кислоты за 50 минут выделилось 0,3 г водорода. Определить
7.3.14 Определите сопротивление раствора серной кислоты, если известно, что при прохождении тока
7.3.15 Две электролитические ванны соединены последовательно. В первой ванне выделилось
7.3.16 Какой толщины слой серебра образовался на изделии за 3 мин, если плотность тока в растворе
7.3.17 Плотность тока при серебрении контактов проводов равна 40 А/м2. Определить толщину
7.3.18 В ряде производств водород получают электролизом воды. При каком токе, пропускаемом
7.3.19 Никелирование пластинок производится при плотности тока 0,4 А/дм2. С какой скоростью
7.3.20 Электролиз воды ведется при силе тока 2,6 А, причем в течение часа получено 0,5 л кислорода
7.3.21 Сколько электроэнергии надо затратить для получения 2,5 л водорода при температуре 25 C
7.3.22 Электрический пробой воздуха наступает при напряженности поля 3 МВ/м. Определить потенциал
7.3. (-7) кг/Кл. Сколько меди выделится на электроде
7.3.27 К источнику с ЭДС 200 В и внутренним сопротивлением 2 Ом подсоединены последовательно

Работа и мощность тока

7.4.1 По проводнику сопротивлением 20 Ом за 5 мин прошло количество электричества 300 Кл
7.4.2 Электрический паяльник рассчитан на напряжение 120 В при токе 0,6 А. Какое количество
7.4.3 Батарея, включенная на сопротивление 2 Ом, дает ток 1,6 А. Найти мощность, которая теряется
7.4.4 Дуговая сварка ведется при напряжении 40 В и силе тока 500 А. Определить энергию
7.4.5 К источнику тока с внутренним сопротивлением 0,6 Ом подключено внешнее сопротивление
7.4.6 Чему равен КПД источника тока с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 0,5 Ом
7.4.7 Кипятильник работает от сети с напряжением 125 В. Какая энергия расходуется в кипятильнике
7.4.8 Во сколько раз увеличится количество теплоты, выделяемое электроплиткой, если сопротивление
7.4.9 Какое количество электроэнергии расходуется на получение 5 кг алюминия, если электролиз
7. 4.10 Во сколько раз изменятся тепловые потери в линии электропередачи при увеличении напряжения
7.4.11 Найти полезную мощность, которую может дать батарея, ЭДС которой равна 24 В
7.4.12 Два резистора сопротивлением 2 и 5 Ом соединены последовательно и включены в сеть
7.4.13 Определите силу тока в кипятильнике, если при подключении к напряжению 12 В, он нагревает
7.4.14 Напряжение на зажимах автотранспортного генератора равно 24 В. Определить работу
7.4.15 Поперечное сечение медной шины 80 мм2. Какое количество теплоты выделится на 1 м длины
7.4.16 Мощность автомобильного стартера 6000 Вт. Какова сила тока, проходящего через стартер
7.4.17 Две лампы имеют одинаковые мощности. Одна из них рассчитана на напряжение 120 В
7.4.18 ЭДС источника тока равна 2 В, внутреннее сопротивление 1 Ом. Внешняя цепь потребляет
7.4.19 На сколько градусов изменится температура воды в калориметре, если через нагреватель
7.4.20 Через поперечное сечение спирали нагревательного элемента паяльника каждую секунду
7. 4.21 Какую максимальную полезную мощность может выделить аккумулятор с ЭДС 10 В
7.4.22 Два проводника, соединенных параллельно, имеют сопротивления 4 и 8 Ом. При включении
7.4.23 Масса воды в нагревателе 2,5 кг. На сколько градусов повысится температура воды, если
7.4.24 Мощность, выделяемая на резисторе, подключенном к источнику тока с ЭДС 3,0 В
7.4.25 Из комнаты за сутки теряется 87 МДж тепла. Какой длины нужна нихромовая проволока
7.4.26 Две одинаковые лампочки мощностью 50 Вт каждая, рассчитанные на напряжение 10 В
7.4.27 Электролампа с вольфрамовой спиралью в момент включения при 20 C потребляет мощность
7.4.28 Электробритва имеет мощность 15 Вт и рассчитана на напряжение 110 В. При напряжении
7.4.29 При замыкании источника тока с внутренним сопротивлением 2 Ом на сопротивление 4 Ом
7.4.30 Емкость аккумулятора 75 А*ч. Какую работу должен совершить источник тока для зарядки
7.4.31 Электроплитка, работающая от сети с напряжением 220 В, расходует мощность 600 Вт
7. 4.32 Девять нагревательных элементов с сопротивлением 1 Ом каждый соединены
7.4.33 Скоростной лифт массой 1600 кг за 300 с поднимается на высоту 30 м. Определить силу тока
7.4.34 Четыре одинаковых источника тока соединены, как показано на рисунке. ЭДС каждого
7.4.35 На сколько градусов поднимется температура медного стержня, если по нему в течение 0,5 с
7.4.36 Определить ток короткого замыкания источника питания, если при токе 15 А он отдает
7.4.37 ЭДС батареи аккумуляторов 12 В. Сила тока короткого замыкания 5 А. Какую наибольшую
7.4.38 В электрочайник с сопротивлением 140 Ом налита вода массой 1,5 кг при температуре 20 С
7.4.39 Два элемента с ЭДС 5 и 10 В и внутренними сопротивлениями 1 и 2 Ом соединены последовательно
7.4.40 Батарея состоит из параллельно соединенных источников тока. При силе тока во внешней цепи
7.4.41 Три лампочки мощностью P01=50 Вт и P02=25 Вт и P03=50 Вт, рассчитанные на напряжение
7.4.42 К источнику тока подключен реостат. При сопротивлении реостата 4 Ом и 9 Ом получается
7.4.43 Определить ЭДС аккумулятора, если при нагрузке в 5 А он отдает во внешнюю цепь 10 Вт
7.4.44 На резисторе внешней цепи аккумулятора выделяется тепловая мощность 10 Вт
7.4.45 При подключении к источнику тока ЭДС 15 В сопротивления 15 Ом КПД источника равен 75%
7.4.46 По линии электропередачи протяженностью в 100 км должен пройти электрический ток
7.4.47 Линия имеет сопротивление 300 Ом. Какое напряжение должен иметь генератор
7.4.48 Источник тока с ЭДС 5 В замыкается один раз на сопротивление 4 Ом, а другой раз – на 9 Ом
7.4.49 При замыкании на сопротивление 5 Ом батарея элементов дает ток 1 А
7.4.50 Определите КПД электропаяльника сопротивлением 25 Ом, если медная часть его массой
7.4.51 Найти ток короткого замыкания в цепи генератора с ЭДС 70 В, если при увеличении
7.4.52 Два чайника, каждый из которых потребляет при напряжении 200 В по 400 Вт, закипают
7.4.53 При силе тока 2 А во внешней цепи выделяется мощность 24 Вт, а при силе тока 5 А – мощность 30 Вт
7. 4.54 Элемент замыкают один раз сопротивлением 4 Ом, другой – резистором сопротивлением 9 Ом
7.4.55 Сила тока, протекающего в проводнике, сопротивление которого равно 15 Ом, меняется
7.4.56 Лампу, рассчитанную на напряжение U1=220 В, включили в сеть с напряжением U2=110 В
7.4.57 Две лампочки имеют одинаковые мощности. Первая лампочка рассчитана на напряжение 127 В
7.4.58 При ремонте бытовой электрической плитки ее спираль была укорочена на 0,2 первоначальной
7.4.59 Сопротивление лампочки накаливания в рабочем состоянии 240 Ом. Напряжение в сети 120 В
7.4.60 Два резистора с одинаковым сопротивлением каждый включаются в сеть постоянного напряжения
7.4.61 Стоимость 1 кВт*ч электроэнергии равна 50 коп. Паяльник, включенный в сеть с напряжением
7.4.62 Определите силу тока в обмотке двигателя электропоезда, развивающего силу тяги 6 кН

Амперметр и вольтметр в электрической цепи. Шунты и добавочные сопротивления

7.5.1 Сопротивление вольтметра 400 Ом, предел измерения 4 В. Какое дополнительное сопротивление
7.5.2 Какое дополнительное сопротивление нужно подключить к вольтметру со шкалой 100 В
7.5.3 Миллиамперметр имеет сопротивление 25 Ом, рассчитан на предельный ток 50 мА
7.5.4 К амперметру с сопротивлением 0,1 Ом подключен шунт с сопротивлением 11,1 мОм
7.5.5 Какой шунт нужно подсоединить к гальванометру со шкалой на 100 делений, ценой деления 1 мкА
7.5.6 Вольтметр постоянного тока рассчитан на измерение максимального напряжения 3 В
7.5.7 Для измерения напряжения сети 120 В последовательно соединили два вольтметра
7.5.8 Амперметр имеет сопротивление 0,02 Ом, его шкала рассчитана на 1,2 А. Каково должно
7.5.9 Имеется миллиамперметр с внутренним сопротивлением 10 Ом, который может измерять
7.5.10 Предел измерения амперметра с внутренним сопротивлением 0,4 Ом 2 А. Какое шунтирующее
7.5.11 Зашунтированный амперметр измеряет токи до 10 А. Какую наибольшую силу тока
7.5.12 Амперметр показывает ток 0,04 А, а вольтметр – напряжение 20 В. Найти сопротивление
7.5.13 Вольтметр, рассчитанный на измерение напряжения до 20 В, необходимо включить в сеть
7.5.14 Гальванометр имеет сопротивление 200 Ом, и при силе тока 100 мкА стрелка отклоняется
7.5.15 Гальванометр со шкалой из 100 делений и ценой деления 50 мкА/дел, надо использовать как
7.5.16 К амперметру с внутренним сопротивлением 0,03 Ом подключен медный шунт длиной 10 см
7.5.17 Предел измерения амперметра 5 А, число делений шкалы 100, внутреннее сопротивление
7.5.18 Вольтметр, внутреннее сопротивление которого 50 кОм, подключенный к источнику
7.5.19 Вольтметр с внутренним сопротивлением 3 кОм, включенный в городскую осветительную сеть
7.5.20 Если подключить к гальванометру шунт 100 Ом, вся шкала соответствует току во внешней цепи
7.5.21 Стрелка миллиамперметра отклоняется до конца шкалы, если через миллиамперметр идет ток
7.5.22 Гальванометр со шкалой из 50 делений имеет цену деления 2 мкА/дел
7.5.23 Вольтметр, соединенный последовательно с сопротивлением R1=10 кОм, при включении
7. 5.24 Амперметр с внутренним сопротивлением 2 Ом, подключенный к батарее, показывает ток 5 А
7.5.25 Вольтметр, подключенный к источнику с ЭДС 12 В, показывает напряжение 9 В. К его клеммам
7.5.26 Аккумулятор замкнут на некоторый проводник. Если в цепь включить два амперметра
7.5.27 К источнику тока подключены последовательно амперметр и резистор. Параллельно резистору
7.5.28 Два вольтметра, подключенные последовательно к ненагруженной батарее, показывают
7.5.29 В цепь, состоящую из источника ЭДС и сопротивления 2 Ом, включают амперметр сначала
7.5.30 Каково удельное сопротивление проводника, если его длина 10 км, площадь поперечного
7.5.31 Медный провод длиной 500 м имеет сопротивление 2,9 Ом. Найти вес провода
7.5.32 Проводники сопротивлением 2, 3 и 4 Ом соединены параллельно. Найти общее
7.5.33 Какого сопротивления проводник нужно соединить параллельно с резистором 300 Ом
7.5.34 Три проводника сопротивлением 2, 3 и 6 Ом соединены параллельно. Найти наибольший ток
7. 5.35 В городскую осветительную сеть включены последовательно электрическая плитка, реостат
7.5.36 Во сколько раз площадь поперечного сечения алюминиевого провода больше, чем у медного
7.5.37 Цепь состоит из трех сопротивлений 10, 20 и 30 Ом, соединенных последовательно
7.5.38 Два электронагревателя сопротивлением 25 и 20 Ом находятся под напряжением 100 В
7.5.39 ЭДС батареи 6 В, внутреннее и внешнее сопротивления соответственно равны 0,5 и 11,5 Ом
7.5.40 Атомная масса золота 197,2, валентность 3. Вычислить электрохимический эквивалент золота
7.5.41 Лампу, рассчитанную на напряжение 220 В, включили в сеть напряжением 110 В. Во сколько
7.5.42 Спираль электронагревателя укоротили на 0,1 первоначальной длины. Во сколько раз
7.5.43 Сколько времени длилось никелирование, если был получен слой никеля массой 1,8 г
7.5.44 Электромотор имеет сопротивление 2 Ом. Какую мощность потребляет мотор при токе
7.5.45 Через раствор сернокислой меди (медного купороса) прошло 2*10^4 Кл электричества
7. 5.46 Какой ток должен проходить по проводнику в сети напряжением 120 В, чтобы в нем
7.5.47 По проводнику сопротивлением 4 Ом в течение 2 минут прошло 500 Кл электричества
7.5.48 В схеме, изображенной на рисунке, R1=5 Ом, R2=6 Ом, R3=3 Ом, сопротивлением амперметра
7.5.49 Вольтметр, внутреннее сопротивление которого равно 50 кОм, подключенный к источнику
7.5.50 Определите показание амперметра в электрической цепи, изображенной на рисунке
7.5.51 Какой величины надо взять дополнительное сопротивление, чтобы можно было включить

Пожалуйста, поставьте оценку

( 46 оценок, среднее 4 из 5 )

Вы можете поделиться с помощью этих кнопок:

Q12P На рисунке показан резистор сопротивления… [БЕСПЛАТНОЕ РЕШЕНИЕ]

Q12P На рисунке показан резистор сопротивления… [БЕСПЛАТНОЕ РЕШЕНИЕ] | StudySmarter

Выберите язык

Предлагаемые языки для вас:

Немецкий (DE)

Дойч (Великобритания)

Европа

• английский (DE)
• английский (Великобритания)

К12П

Проверено экспертами

Найдено: Страница 795

Перейти к главе

Самые популярные вопросы для учебников по физике

Пусковой двигатель автомобиля вращается слишком медленно, и механик должен решить, заменить ли двигатель, кабель или аккумулятор. В инструкции к машине написано, что

12 В батарея должна иметь внутреннее сопротивление не более 0,020 Ом ; двигатель должен иметь сопротивление не более 0,200 Ом, а кабель не более 0,040 Ом сопротивление. Механик включает двигатель и измеряет 11,4 В на аккумуляторе, 3,0 В на кабеле и ток o f 50A . Какая деталь неисправна?

На рис. 27-84, R1=R2=2,0 Ом , R3=4,0 Ом , R4=3,0 Ом , R5=1,0 Ом и R6=R7=R8=8,0 Ом , а идеальные аккумуляторы имеют ЭДС e1=16V и e2=8.0V ₁ и

(c) размер и

(d) направление тока i ₂ ? Какова скорость передачи энергии в

(e) батарее 1 и

(f) батарее 2? Подается или поглощается энергия в

(g) аккумуляторе 1 и

(h) аккумуляторе 2?

На рис. 27-83 ε1=6,00 В ,ε2=12,0 В , R1=200 Ом и R2=100 Ом . Что такое

(a) размер и

(b) направление (вверх или вниз) тока через сопротивление 1,

(c) размер и

(d) направление тока через сопротивление 2 , а также

(e) размер и

(f) направление тока через батарею 2?

Рекомендуемые пояснения к учебникам по физике

94% пользователей StudySmarter получают более высокие оценки.

Бесплатная регистрация

Резисторы и сопротивление — MCAT Physical

Все физические ресурсы MCAT

8 Диагностические тесты 303 практических теста Вопрос дня Карточки Learn by Concept

← Предыдущая 1 2 Следующая →

Физическая помощь MCAT » Физика » Электричество и магнетизм » Схемы » Резисторы и сопротивления

Чему равно сопротивление резистора R, если ток в цепи равен 1 А?

Возможные ответы:

4 ω

1 ω

0,5 ω

2 ω

Правильный ответ:

2 ω

Объяснение:

Чтобы решить эту проблему, мы должны понимать, что сопротивление параллельных резисторов складывается обратно пропорционально, а последовательных резисторов складывается напрямую.

Ряд

Параллельный

Закон Ома

 

Сначала мы можем найти полное сопротивление цепи равным 4 Ом, используя закон Ома. Затем, вычитая последовательно включенный резистор (2 Ом) из общего сопротивления, мы можем установить оставшиеся параллельные резисторы равными 2 Ом. Наконец, мы можем использовать уравнение параллельного резистора, чтобы найти R. Помните, что вы можете просто посчитать два последовательно соединенных резистора в крайней правой ветви цепи (R и 2 Ом) как одно число в формуле параллельного резистора, что даст нам

мы можем найти, что R = 2 Ом

Сообщить об ошибке

Какое из этих утверждений неверно?

1. В случае параллельных резисторов наибольший ток будет протекать через самый высокий резистор.
2. В случае параллельных резисторов наибольший ток будет протекать через самый низкий резистор.
3. В случае последовательных резисторов ток через каждый резистор одинаков.
4. В случае последовательных резисторов падение напряжения наибольшее на самом большом резисторе.
5. Все неверно.

Возможные ответы:

Правильный ответ:

1

Объяснение:

Вариант 1 является ложным утверждением и, следовательно, правильным ответом. Электрическая потенциальная энергия (напряжение), как и вода, всегда течет вниз по пути наименьшего сопротивления. В случае параллельных резисторов наибольший ток будет проходить через резистор с наименьшим сопротивлением.

(Мнемоника: подумайте о сверхнизком резисторе = проводе. Ток предпочтительно будет течь по проводу, а не, например, через резистор в миллион Ом.)  В электрической цепи ток, поступающий в цепь с одного полюса батареи и ток, повторно входящий в другой полюс батареи, должен быть одинаковым, хотя напряжение истощается при прохождении через различные резисторы в цепи прямо пропорционально степени сопротивления, которое вызывает каждый из них.

Сообщить об ошибке

В холодные зимние месяцы некоторые перчатки могут обеспечивать дополнительное тепло благодаря внутреннему источнику тепла. Упрощенная схема, аналогичная той, что используется в электрических перчатках, состоит из 9-вольтовой батареи без внутреннего сопротивления и трех резисторов, как показано на рисунке ниже.

Что происходит с энергией, рассеиваемой резисторами?

Возможные ответы:

Рассеивается в виде тепла

Недостаточно информации для определения

Сохраняется в виде потенциальной энергии

Рассеивается в виде света

Правильный ответ:

Рассеивается в виде тепла

Пояснение:

Резисторы служат для падения напряжения на определенное расстояние, создавая трение, с которым двигаются электроны. Как и в случае других типов трения, включая кинетическое и статическое контактное трение и сопротивление воздуха, энергия теряется в виде тепла в окружающую среду. То же самое и в схемах этих зимних перчаток. Резисторы позволяют рассеивать энергию батареи в виде тепла, согревая руки человека в холодные зимние месяцы.

Сообщить об ошибке

В холодные зимние месяцы некоторые перчатки могут обеспечивать дополнительное тепло благодаря внутреннему источнику тепла. Упрощенная схема, аналогичная той, что используется в электрических перчатках, состоит из 9-вольтовой батареи без внутреннего сопротивления и трех резисторов, как показано на рисунке ниже.

Каково общее сопротивление двух параллельно включенных резисторов (R _A и R ₄ )?

Возможные ответы:

9/2 Ом

9 Ом

2 Ом

1/2 Ом

Правильный ответ:

2 Ом

Объяснение:

Во-первых, нам нужно определить, как добавляются резисторы. Как мы видим на принципиальной схеме, два резистора добавляются параллельно. Параллельно следует ожидать, что эквивалентное сопротивление будет ниже, чем у каждого отдельного резистора.

 

Возьмем обратное уравнение и увидим, что R _eq равно 2 Ом.

Помните, что, как правило, эквивалентное сопротивление резисторов, включенных параллельно, ниже, чем у любого резистора в параллельной цепи.

Сообщить об ошибке

В холодные зимние месяцы некоторые перчатки могут обеспечивать дополнительное тепло благодаря внутреннему источнику тепла. Упрощенная схема, аналогичная той, что используется в электрических перчатках, состоит из 9-вольтовой батареи без внутреннего сопротивления и трех резисторов, как показано на рисунке ниже.

Что произошло бы с эквивалентным сопротивлением, если бы R ₁ были соединены параллельно с R _A и R ₄ , а не последовательно?

Возможные ответы:

Увеличить

Не изменить

Уменьшить

Правильный ответ:

Уменьшить

Объяснение:

Эквивалентное сопротивление уменьшится. Помните, что параллельное подключение резисторов уменьшает эквивалентное сопротивление цепи. Если мы рассчитали новое сопротивление, приняв R ₁ был включен параллельно с другими резисторами, мы бы обнаружили следующее.

1/R _eq = 1/R ₁ + 1/R _A + 1/R ₄ = 1/2 Ом + 1/6 Ом + 1/3 Ом = 3/6 Ом + 1/6 Ом + 2/6 Ом = 6/6 Ом

Выполняя обратное уравнение, мы видим, что эквивалентное сопротивление уменьшается до R _eq = 1 Ом, что меньше сопротивления любого отдельного резистора.

Сообщить об ошибке

Используйте следующую информацию, чтобы ответить на вопросы 1-6:

Кровеносная система человека представляет собой замкнутую систему, состоящую из насоса, который перемещает кровь по всему телу через артерии, капилляры и вены. Капилляры маленькие и тонкие, что позволяет крови легко перфузировать системы органов. Будучи закрытой системой, мы можем моделировать систему кровообращения человека как электрическую цепь, внося модификации для использования жидкости, а не электронов. Сердце действует как основная сила движения жидкости, жидкость движется по артериям и венам, а сопротивление кровотоку возникает в зависимости от скорости перфузии.

Чтобы смоделировать поведение жидкостей в системе кровообращения, мы можем изменить закон Ома V = IR на ∆P = FR, где ∆P — изменение давления (мм рт.ст.), F — скорость потока (мл/мин) , R — сопротивление потоку (мм рт. ст./мл/мин). Сопротивление потоку жидкости в трубе описывается законом Пуазейля: R = 8hl/πr ⁴ , где l — длина трубы, h — вязкость жидкости, r — радиус трубы. Вязкость крови выше, чем у воды из-за присутствия в ней клеток крови, таких как эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

Приведенные выше уравнения справедливы для гладкого ламинарного потока. Однако отклонения возникают при наличии турбулентного потока. Турбулентный поток можно описать как нелинейный или бурный, с вихревыми, прерывистыми или иными непредсказуемыми скоростями потока. Турбулентность может возникать при отклонении анатомии трубки, например, при резких изгибах или сжатиях. Мы также можем получить турбулентный поток, когда скорость превышает критическую скорость v _c , определенную ниже.

 в _с = N _R h/ρD

N _R – постоянная Рейнольдса, h – вязкость жидкости, ρ – плотность жидкости, D – диаметр трубы. Измеренная плотность крови составляет 1060 кг/м ³ .

Другой ключевой особенностью системы кровообращения является то, что она устроена таким образом, что системы органов действуют параллельно, а не последовательно. Это позволяет телу изменять количество крови, поступающей в каждую систему органов, что было бы невозможно при последовательном построении. Эта установка представлена ​​на рисунке 1.9.0005

Предположим, что на рисунке 1 R1 = 1/2 мм рт.ст./мл/мин, R2 = 2 мм рт.ст./мл/мин, R3 = 4 мм рт.ст./мл/мин и R4 = 4 мм рт.ст./мл/мин.

Давление, создаваемое левым желудочком, составляет 100 мм рт.ст., а давление, создаваемое правым желудочком, составляет 50 мм рт. ст. Какова скорость потока через R3?

Возможные ответы:

75 мл/мин

100 мл/мин

25 мл/мин

50 мл/мин

1 5

5

2

0005

Пояснение:

Для параллельной цепи напряжение остается постоянным. Аналогичным образом, в этом сценарии давление остается постоянным. Если мы знаем давление и сопротивление, мы можем найти ток, протекающий через резистор, используя ∆P = FR.

В этом случае мы будем использовать только давление левого желудочка, так как это давление перекачивается в остальную часть тела, тогда как правый желудочек перекачивает только легкие. Используя ∆P = FR, мы можем изменить это, чтобы получить F = ∆P/R. Подставляем числа, которые мы можем решить для F.

Сообщить об ошибке

Используйте следующую информацию, чтобы ответить на вопросы 1-6:

Кровеносная система человека представляет собой замкнутую систему, состоящую из насоса, который перемещает кровь по всему телу через артерии, капилляры и вены. Капилляры маленькие и тонкие, что позволяет крови легко перфузировать системы органов. Будучи закрытой системой, мы можем моделировать систему кровообращения человека как электрическую цепь, внося модификации для использования жидкости, а не электронов. Сердце действует как основная сила движения жидкости, жидкость движется по артериям и венам, а сопротивление кровотоку возникает в зависимости от скорости перфузии.

Чтобы смоделировать поведение жидкостей в системе кровообращения, мы можем изменить закон Ома V = IR на ∆P = FR, где ∆P — изменение давления (мм рт.ст.), F — скорость потока (мл/мин) , R — сопротивление потоку (мм рт. ст./мл/мин). Сопротивление потоку жидкости в трубе описывается законом Пуазейля: R = 8hl/πr ⁴ , где l — длина трубы, h — вязкость жидкости, r — радиус трубы. Вязкость крови выше, чем у воды из-за присутствия в ней клеток крови, таких как эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

Приведенные выше уравнения справедливы для гладкого ламинарного потока. Однако отклонения возникают при наличии турбулентного потока. Турбулентный поток можно описать как нелинейный или бурный, с вихревыми, прерывистыми или иными непредсказуемыми скоростями потока. Турбулентность может возникать при отклонении анатомии трубки, например, при резких изгибах или сжатиях. Мы также можем получить турбулентный поток, когда скорость превышает критическую скорость v _c , определенную ниже.

 в _с = N _R h/ρD

N _R – постоянная Рейнольдса, h – вязкость жидкости, ρ – плотность жидкости, D – диаметр трубы. Измеренная плотность крови составляет 1060 кг/м ³ .

Другой ключевой особенностью системы кровообращения является то, что она устроена таким образом, что системы органов действуют параллельно, а не последовательно. Это позволяет телу изменять количество крови, поступающей в каждую систему органов, что было бы невозможно при последовательном построении. Эта установка представлена ​​на рисунке 1. 9.0005

Благодаря параллельному контуру система кровообращения имеет возможность изменять приток крови к различным органам тела. Тело делает это, расширяя или сужая сосуды, чтобы изменить сопротивление и, следовательно, поток крови.

Предположим, что на диаграмме на рис. 1 все сопротивления изначально равны. Чтобы направить больший кровоток через R3, тело снижает сопротивление R3, расширяя сосуды, и в равной степени увеличивает R1 и R2, сужая сосуды. Предположим, что R _b — сопротивление току крови по телу из левого желудочка, и оно остается постоянным. Какова стоимость R3 в пересчете на R _b ?

Possible Answers:

R3 = 8R _b

R3 = 2R _b

R3 = 4R _b

R3 = R _b

Correct answer:

R3 = 2Р _б

Объяснение:

Нам нужно использовать уравнение параллельного сопротивления.

 

R4 не включен, поскольку он является частью другого круга кровообращения; нас интересует только приток крови к телу, а не легкие. Нам говорят, что все они начинаются с одного и того же сопротивления, поэтому R1 = R2 = R3, которое мы можем просто назвать R.

Теперь, учитывая V = IR, чтобы удвоить поток через параллельный резистор, поскольку напряжение постоянно , сопротивление должно уменьшиться в два раза. Теперь R3 = (1/2)R.

Мы можем переписать исходное уравнение и найти R.

Теперь мы можем найти R3, используя взаимосвязь между R3 и R, обсуждавшуюся ранее.

Сообщить об ошибке

Если каждый резистор на приведенной выше диаграмме имеет сопротивление , определите эквивалентное сопротивление цепи.

Возможные ответы:

Правильный ответ:

Объяснение:

Резисторы складываются по-разному, в зависимости от их последовательного или параллельного расположения. Три крайних правых резистора соединены последовательно, и их можно упростить до .

Теперь этот «» резистор подключен параллельно соседнему с ним резистору. Для элементов параллельной цепи. Объединение четырех крайних правых резисторов дает приведенный ниже расчет.

Этот метод можно повторить для следующих наборов резисторов последовательно и параллельно.

Для окончательного расчета  .

Сообщить об ошибке

Учитывая три приведенных ниже резистора, найдите приблизительное отношение эквивалентного сопротивления этих резисторов, включенных последовательно, к их эквивалентному сопротивлению при параллельном соединении.

Возможные ответы:

Правильный ответ:

Объяснение:

Для последовательно соединенных резисторов .

Для резисторов, подключенных параллельно, .

Отношение последовательного к параллельному будет .

Сообщить об ошибке

В холодные зимние месяцы некоторые перчатки могут обеспечивать дополнительное тепло благодаря внутреннему источнику тепла. Упрощенная схема, похожая на те, что в электрических перчатках, состоит из 9Батарея V без внутреннего сопротивления и с тремя резисторами, как показано на рисунке ниже.

Каково чистое сопротивление цепи?

Возможные ответы:

Правильный ответ:

Пояснение:

Сначала нам нужно соединить резисторы параллельно.

 

Выполняя обратное уравнение, мы видим, что R _A4 равно 2 Ом.

Теперь, когда мы упростили два параллельных резистора, нам нужно определить, как расположены R _eq двух параллельных резисторов и сопротивление из-за R ₁ .