Часть№4 /А12 3.2 ЗАКОНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА 3.2.1 Постоянный электрический ток. Сила тока 3.2.2 Постоянный электрический ток. Напряжение 3.2.3 Закон Ома для участка цепи 3.2.4 Электрическое сопротивление. Удельное сопротивление вещества 3.2.5 Электродвижущая сила. Внутреннее сопротивление источника тока 3.2.6 Закон Ома для полной электрической цепи 3.2.7 Параллельное и последовательное соединение проводников 3.2.8 Смешанное соединение проводников 3.2.9 Работа электрического тока. Закон Джоуля – Ленца 3.2.10 Мощность электрического тока 3.2.11 Носители свободных электрических зарядов в металлах, жидкостях и газах. 3.2.12 Полупроводники. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Полупроводниковый диод. А12 Постоянный ток 1. Выберите правильное выражение для функциональной зависимости сопротивления 1. Выберите правильное математическое выражение для закона Ома 1. Выберите правильное выражение для определения силы тока 1. Выберите правильное выражение для определения электрического напряжения 1. U=IR q l 5. U R I A U R S U t I I 4. 6. 2. q 3. R 2 . Показания приборов приведены на схеме. Что можно найти и чему оно равно? V2В А 4А 3.Сопротивление (0,5 Ома 1. Мощность(8 Вт) 1. Мощность(8 Вт) 2. Сопротивление (8 Ом) 3. Сопротивление (0,5 Ома) 4. Мощность (0,5 Вт) 5. Сопротивление (2 Ома) А12 Постоянный ток 3. Чему равно электрическое сопротивление участка цепи постоянного тока, если сила тока в цепи 3 А, а напряжение на участке цепи 22 В? Ответ выразите в Ом с точностью до десятых.. R= U I 3. Как изменится напряжение на участке цепи с постоянным электрическим сопротивлением при увеличении силы тока в 2 раза? Ответ запишите с +, если увеличится и с -, если уменьшится.. U=IR А12 Постоянный ток 4. Источник тока в цепи нужен для… (Выберите правильное высказывание) 1. для вытекания из него электрических зарядов; 2. вытекания из него тока; 3. для создания электрических зарядов; 4. для создания электрического поля; 5. для создания электронов. 4. Какие действия электрического тока наблюдаются при пропускании тока через раствор электролита? А.Нагревание, химическое и магнитное действия. Б. Химическое и магнитное действия, нагревания нет. В. Нагревание и магнитное действие, химического действия нет. Г. Нагревание и химическое действие, магнитного действия нет, Д. Только магнитное действие. 4. Какие действия электрического тока наблюдаются при пропускании тока через сверхпроводник? А. Нагревание, химическое и магнитное действия. Б. Химическое и магнитное действия, нагревания нет. В. Нагревание и магнитное действие, химического действия нет. Г. Нагревание и химическое действие, магнитного действия нет, Д. Только магнитное действие. 4. Какие действия электрического тока наблюдаются при пропускании тока через металлический проводник? А. Нагревание, химическое и магнитное действия. Б. Химическое и магнитное действия, нагревания нет. В. Нагревание и магнитное действие, химического действия нет. Г. Нагревание и химическое действие, магнитного действия нет, Д. Только магнитное действие. А12 Постоянный ток 13.Электрическая цепь обязательно содержит а) ключи, б) соединительные провода, в) потребителя тока г) амперметр или вольтметр, д) источник тока (Выберите правильный набор) 1. а,б,в,г,д, 2. а,б,г,д, 3. а,б,в,г. 4. а,б,г,д. 5. б,в,д. 13. Источник тока в цепи нужен для… (Выберите правильное высказывание) 1. для вытекания из него электрических зарядов; 2. вытекания из него тока; 3. для создания электрических зарядов; 4. для создания электрического поля; 5. для создания электронов 13. К действиям электрического тока надо отнести а) тепловое, б)магнитное в) ударное г)химическое д) световое (Выберите правильный набор действий ) 1. а) б) в) д) 2 а) б) в) г) д). 3. а) б) г) 4 а) в) г) д. 5. а) б) в) г) д 13. Работа амперметра и вольтметра основана на… 1. тепловом действии тока; 2. магнитном действии тока; 3. химическом действии тока; 4. тепловом и магнитном действии тока; 5. химическом и тепловом действии тока. А12 Постоянный ток 5. Два проводника одинаковой длины изготовлены из одного материала. Какое из приведенных ниже соотношений для электрических сопротивлений первого R1 и второго R2 проводников если площадь поперечного сечения первого 5. Медная проволокасправедливо, обладает электрическим сопротивлением 6 Ом. проводника в 4 раза больше второго? A. R1 = R2 Б. R1 = 4R2. В. 4R1 = R2 Г. Задача Каким электрическим сопротивлением обладает медная проволока, у не имеет однозначного решения. Д. Среди ответов А—Г нет правильного. которой в 3 раза больше длина и в 3 раза меньше площадь поперечного сечения? Ответ выразите в Ом с точностью до десятых. 2L× L×2 l 3L× R2= R1= R R2= S S S S/3 5.. Два проводника с одинаковой площадью поперечного сечения изготовлены из одного материала. Какое из приведенных соотношений для поперечного 5. Два проводника одинаковой длины и с ниже одинаковой площадью электрических сопротивлений первого R1 и второго R2 проводников справедливо, сечения изготовлены из различных материалов. Какое из приведенных ниже если первый проводник в 2 раза длиннее второго? А. R1 = R2 Б. R1 = 4R2. соотношений электрического сопротивления первого R1 и второго R2 В. 4R1 = R2 Г. Rдля = 2R Д. Среди ответов А—Г нет правильного 1 2 проводников справедливо, если удельное сопротивление материала первого проводника в 2 раза больше удельного сопротивления материала второго? A. R1 = R2 Б. R1 = 4R2. В. 4R1 = R2 Г. R1 = 2R2 Д. Среди ответов А—Г нет правильного. А12 Постоянный ток 6. Чему равно общее сопротивление электрической 1)? Ответ выразите в Ом с точностью до десятых. цепи (рис. 3. R0=R1+R2 1 1 U 1 U = + R O R1 R2 1 1 U 1 U 3. R =R +R = + 0 1 RO R1 R22 А12 Постоянный ток 7. При включении по какой схеме из приведенных на рисунке 2 вольтметр наиболее точно измеряет напряжение на резисторе R? А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4. Д. Точность измерения напряжения во всех случаях одинакова. 7. При включении по какой схеме из приведенных на рисунке 2 амперметр для измерения силы тока через резистор R включен правильно? А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4. Д. Точность измерения напряжения во всех случаях одинакова. 7. При включении по какой схеме из приведенных на рисунке 2 вольтметр и амперметр включены неправильно? А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4. Д. Точность измерения напряжения во всех случаях одинакова. А12 Постоянный ток 8. Электрическая цепь состоит из источника тока с 8. В электрической цепи, состоящей из источника тока с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 2 Ом и проводника с с электрическим сопротивлением 1 Ом, протекает ток. Сила тока в электрическим 1 Ом.сопротивление Сила тока в этой этой цепи равна 2 сопротивлением А. Чему равно внешнее цепи равна 3 цепи? А. Чему равна ЭДС источника тока? до Ответ электрической Ответ выразите в Ом с точностью выразите в вольтах с точностью до десятых.. десятых.. 12=2 R+2 1 = IR+ Ir 12 R I= I=R+r IR= =3 1+3 2 R+r 1+2 А12 Постоянный ток 8. Электрическая цепь состоит из источника тока с ЭДС 12 12 В,ивнутренним В с электрическим сопротивлением сопротивлением 2 Ом и1 проводника Ом. Чему равно с электрическим напряжение насопротивлением внешнем сопротивлении, 1 Ом. Чему если равна его сила тока в цепи? величина 2 Ома? Ответ Ответ выразите выразите в амперах в амперах с точностью с до десятых..до десятых.. точностью 9. каком напряжении на участке за 3 с цепи работа 9. При За какое время электрический ток цепи на участке тока 2 А будет равна 12 Дж? выразите в вольтах совершит работу 18 Дж, еслиОтвет напряжение на участке цепи сравно точностью до десятых.. 2 В, а сила тока в цепи 3 А? Ответ выразите в секундах с точностью до десятых.. A=Uq= UIt= I2Rt = А12 Постоянный ток U2 t R A= UIt 12=U×2×3 18=2×3×t A=18×3×2 18=2×I×3 9. Чему равна токацепи на участке цепи 18 за Дж. 2 с, 9. Работа тока работа на участке за 3 с равна если в цепи а напряжение на участке Чемусила равнатока сила тока3вА, цепи, если напряжение на цепи 18В? Ответ выразите в Джоулях участке цепи равно 2 В? Ответ выразитес в А с точностью точностью до до десятых.. десятых.. 10. Как изменится мощность постоянного тока, если при постоянном сопротивлении в 4 раза увеличить напряжение на участке цепи? 10. При увеличении напряжения на участке цепи в 2 раза мощность Ответ введите с — , если уменьшится и с точностью до целых. тока увеличилась в 16 раза. Как изменилась при этом сила тока в цепи Ответ введите с — , если уменьшится и с точностью до целых. 2R= I N=A/t= UI= U2 R А12 Постоянный ток 10. Как изменится количество теплоты, выделяемое за 10. Каквремени, изменится мощностьс постоянным постоянного тока, единицу в проводнике если при неизменном значении электрическим сопротивлением при напряжения увеличении силы тока электрическое сопротивление в 2 раза?в 2 в цепи в 2 раза? А. Уменьшится в 4увеличить раза. Б. Увеличится раза. В. введите Увеличится в 4 ,раза. Увеличится в 16ираз. Ответ с— еслиГ.уменьшится с Д. Среди ответовдо А—Г нет правильного. точностью целых. 11. Что можно найти и чему оно равно если известно U =22 В и R= 4 Ом 1. силу тока, 26 А.; 2. мощность тока N= 5,5 Вт; 3. силу тока, 5,5А; 4. Работу тока, 88 Дж; 5. мощность тока N= 121Вт. U I= R N= UI N= U2 R А12 Постоянный ток 11. Что можно найти и чему оно равно если известно I= 2 А и R=4 Ом 1. Мощность тока, N= 16 Вт; 2. напряжение, 2 В; 3. напряжение, 0,5 В; 4. Мощность тока, N= 8Вт; 5. Работу тока, 16 Дж. U=IR N= I2R А12 Постоянный ток 12. Каково напряжение на участке цепи сопротивлением 800 кОм при силе тока 4 мА? Ответ выразите в кВ с точностью до десятых.. V ?В U=IR А 800 кОм 4мА 3 -3 U=800×10 ×4×10 1. 200В 2. 200мВ 3. 3,20 кВ 4. 32кВ 5. 5мкВ А12 Постоянный ток I0(10А) Iш (8А) расширение… чуствит. I0 =IAn= IA+Iш IAn-IA= Iш IA(2А) RA А Rш-? n=5 RА Rш = (n-1) Iш= IA(n-1) UA=Uш IАRА =IШRш IАRА = IA(n-1) Rш RА = (n-1) Rш 20 =(n-1)1 Ом 20 =(n-1) 13. Как изменятся показания амперметра с внутренним сопротивлением 20 Ом, если параллельно с ним включить шунт с электрическим сопротивлением 1 Ом? Ответ введите с — , если уменьшится и с точностью до целых. А12 Постоянный ток 13. Как изменятся показания вольтметра с внутренним сопротивлением 10 кОм, если последовательно с ним включить дополнительное сопротивление 10 кОм? Ответ введите с — , если уменьшится и с точностью до целых. RV+RД=n×RV 10+10=n×10 U0 =UV + UД= n UV IV=IД RV V RД А12 Постоянный ток IVRV+IДRД=nIVRV RД=RV(n-1) 14. По графику определите сопротивление первого и примерное значение второго (Выберите правильное высказывание) 1. 33 Ом у первого и примерно 11 Ом у второго; 2. 3630 Ом у первого и примерно 1230 Ом у второго; 3. 30 Ом у первого и примерно 90 Ом у второго; 4. 33 Ом у первого и примерно 99 Ом у второго; U R= I 330 R= 11 А12 Постоянный ток I(А) ? К вопросу №10 2 1 11 330 U(В) 3. 30 Ом у первого и примерно 90 Ом у второго; 15.Чему равно в Омах сопротивление R1-? на рис. 5 16.Чему равна в амперах сила тока на сопротивлении 60 Ом? 17. Чему равна в амперах общая сила тока? 18. А общее сопротивление равно… U 120В R= R= 3А I I= 1 5А Рис. 5 2А 60 Ом ?А 120В U 120В 3А R1=40Ом R1-? I= 60 Ом R 1 U 1 U 1 1 U 1 U = + = + RO R1 R2 RO 60 40 24 Ом А12 Постоянный ток По участку цепи, состоящему из резисторов R1 = 2 кОм и R2 = 4 кОм (см. рисунок), протекает постоянный ток I = 100 мА. Какое количество теплоты выделится на этом участке за время t = 1 мин? 1) 3,6 кДж 2) 60 кДж 3) 360 Дж 4) 60 Дж А12 Постоянный ток А12 Постоянный ток Алгоритм решения задач на соединения проводников. 1.Дать имя сопротивлениям. 2. Расставить токи и дать имя точкам ветвления. 3. Найти сопротивления участков, начиная с дальнего. (Сколько веток –столько слагаемых) 4. Найти общее сопротивление. 5. По закону Ома найти общий ток (IО = UО / RО ) . 6. Найти напряжения на участках (UАБ = IАБ • RАБ ) (Uсд = I сд • R сд ) 7. Найти токи в ветвях. (I2 = UАБ / R2 ) 8. Найти мощности на любом, искомом участке. (Р сд = I сд • Uсд ) Все данные и найденное выносить на схему! А12 Постоянный ток Дерево задач на КПД Q=cmt0 + m + .. Аполезн = Азатр U I= R l R S Q=I2Rt А12 Постоянный ток 3. Электропоезд при движении со скоростью 54 км/ч потребляет мощность 9000 кВт. КПД электродвигателей 80 %. Определить силу тяги, развиваемую электродвигателями. Fs = Nзатр t F= Часть С Постоянный ток t0 Выкипело mпара=250г P= 600 Вт mводы=500г t0н=100 Часть С Постоянный ток 1000 100 00 Q поглощен. tминуты МДж = = воды = 2,3 кг мощностью 600 Вт, Qвыдел. 6. На электроплитке имеющей КПД 50 %, нагрели 0,5л воды от 10 °С до 100 °С, при этом 250 г ее обратили Qвыдел. = Q поглощен. в пар. Как долго длилось нагревание? Рt. = сmводы •900+ Lmпара 0,5•600t 4200•0,5г•900 +2300000•0,25кг L = 300t = 189000 + 575000 Дж 300•t = 764000 t = 2547с 42мин Ответ: нагревание и кипение длилось 42мин. 1. Определить силу тока в проводнике R3 и напряжение на концах проводника R3, если ЭДС источника 6 В, его внутреннее сопротивление 1 Ом В R1 = 7 Ом; 0,5А V R2 = 3 Ом; R3 = 10 Ом 5В 0,5А А 1 1 = + RАВ R2+R1 RАВ= 5 Ом 1 R3 I= R+r Часть С Постоянный ток 1А I0 =1А Определить силу тока в проводнике R1 и напряжение на концах R2, если ЭДС аккумулятора 4 В, его внутреннее сопротивление 0,6 Ом В V R1 = 4 Ом; R2 = 6 Ом; R3 = 1 Ом 2,4В 1 1 1 = + R1 RАВ R2 1 1 1 = + 4 RАВ 6 I= R+r 0,6А А RО= 3,4Ом 1А I0 =1А Часть С Постоянный ток смешенное соединение 6А А А А 4А А R1 R2 2 2 3А В V 3 3 R3 R4 С 2А 24В 24В 10А I0 =10А АВ 1 1 1 = + RАВ R2+R1 R2+R4 1 1 1 = + 4 RАВ 6 2,4Ом RАВ= 2,4Ом Часть С Постоянный ток В 66В СД 2 V 3 2А 3 3А 2 R5 R6 Д R7 U0 = 50В U9=20В 2 10А R9 R8 2 RО= 5Ом 1 1 1 1 1 + + = + R6 R7 R8 RСД R5 1 1 1 1 1 + + = + 2 2 3 RСД 3 RСД= 0,6Ом 0,6Ом 17. По схеме определите показания амперметра и общее сопротивление в электрической цепи, если R1 = 5 Ом, R2 = 3 Ом. 1А 10Ом 10В 2Ом 6В 2А 5Ом 18. Каковы показания амперметра и общее сопротивление электрической цепи, если R1 = 10 Ом, R2 = 2 Ом? 2А 2В 21.По схеме, определите показания амперметра и сопротивление R2, если R1 = 4Ом. 2В 1,5В 3Ом 4Ом 3,5В 3Ом 2Ом 4Ом 34. Каковы показания вольтметра, если R1=3Ом, R2 = 4 Ом? Часть С Постоянный ток Часть С Постоянный ток ЗАДАЧА №1 (ВСЁ -?) UО =36 В V I4=2А 9В А I0=3 А I2 =0,9А В С I0 =3 А R4= 6 V 12 В R5= 12 д R6= 5 I0 15В I5=1А V I1=1,8А I3=0,3А RАВ= 3 Ом + RСД= 4 Ом + R6= 5 = R0= 12 Ом Д I1,3 I1 I3 15 I2 I1 ? I4 10 В R1=15 Ом R3=10 Ом R2=10 Ом R4=10 Ом 0,25 10 10 С 1А А I0 Uо I о = Rо RВС=5 Ом R2,3,4=15 Ом RАС=7,5 Ом 0,25 I2 = I3+ I4 I3= 0,25А IА = I3+ I1 I0= 1А I0 = I1+ I2 I1= U = 7,5 В IA=0,75А ? 0,5 0,5 0,5А 0,75 IА=0,5А+0,25А=0,75А Часть С Постоянный ток 3,5 В R1 = 3,5 Ом, R2 = 2 Ом, R3 = 4 Ом, R4 = 2,5 Ом, R5 = 2 Ом, R6 = 1,5 Ом. 2 2 4 А 2,5 1 1 1 = + R2+R4+R6 R5 RАВ Uо I о = Rо U5 I 5 = R5 U0= 27В I0= 3А RАВ=1,5 Ом UАВ= 4,5В R0= 9 Ом I5= 2,25А U2= В I2,6,4= 0,75А U6= В U4= В Часть С Постоянный ток ЭДС=12В г = 1Ом С R4=2Ом В R6=1Ом R2= 4Ом R3=4 R1 =3Ом А R5=3Ом 6. Найти распределение токов и напряжений в проводниках. Часть С Постоянный ток 6. Найти распределение токов и напряжений в проводниках. ЭДС=12В г = 1Ом 12 С 1А 4В 5+1 R0+r R4=2Ом R1 =3Ом R2= 4Ом 2В 1А 6В В R3=4 А 2А 0 1 АС 2В R6=1Ом R5=3Ом 1 1 1 = + 0,5В 1,5В R3 R5+R6 RАВ=2Ом RАВ АВ I= = R =R +R +r R =2Ом 1 1 1 = + R2 RАВ+R4 RАС=2Ом RАС =U1+UАС+I1r = 6+4+2•1 Часть С Постоянный ток Часть С Постоянный ток постоянный ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК 1 ВАРИАНТ 10-4 СР - 4 1. R1 Лифт массой 1,5т равномерно поднимается на высоту 20 м за 40 с. Напряжение на зажимах электродвигателя 220 В, его КПД 85 %. Определить силу тока в электродвигателе. 2. Определить силу тока в проводнике R1 и напряжение на концах R2, если ЭДС аккумулятора 4 В, его внутреннее сопротивление 0,6 Ом. R1=4Ом, R2=6 Ом, R3=2Ом 3. Электропоезд при движении со скоростью 54 км/ч потребляет мощность 9000 кВт. КПД электродвигателей 80 %. Определить силу тяги, развиваемую электродвигателями. 4. Определить показания всех приборов, если реостат полностью введен. ЭДС источника 12В, внутреннее сопротивление 2 Ом, Сопротивление реостата 28 Ом. Как изменятся показания всех приборов при движении ползунка реостата вверх? R1 = 2 Ом; R2 = 4 Ом; R3 = R4 = 3 Ом. 5. Определить токи в каждом из сопротивлений, если ЭДС источника 10 В. Внутреннее сопротивление 1 Ом. R1 = 3,5 Ом, R2 = 2 Ом, R3 = 4 Ом, R4 = 2,5 Ом, R5 = 2 Ом, R6 = 1,5 Ом. 6. В алюминиевую кастрюлю массой 800 г, в которую налито 2 кг воды, опущен электронагреватель сопротивлением 50 Ом, по которому проходит ток 4,5 А. На сколько градусов нагреется вода в кастрюле за 10 мин, если потери тепла составляют 15 %? Удельная теплоемкость алюминия 880 Дж/кг • К; воды — 4200 Дж/кг • К. А*. По схеме определите показания вольтметра. U0 = 160 В V V q А V 1. q0=q1=q2 I0 = I1 = I2 2. А0 =А1+А2 U0=U1+U2 3. IR0 = IR1+ IR2 R = R + R 0 1 2 U I × R U I= R I0(10А) 8А Iш IA 2А Расширение… чуствительности Шунт IAn = I0 = IA + Iш Iш= IA(n-1) UA=Uш IАRА =IШRш IАRА =Rш IA(n-1) Расширение… чуствительности 100В V RД 10В 90В U0 = U V + UД = n UV IVRV+IДRД=nIVRV RД=RV(n-1) Часть С Постоянный ток Часть С Постоянный ток Часть С Постоянный ток Часть С Постоянный ток Часть С Постоянный ток Часть С Постоянный ток