2.40. Мощность, выделяемая во внешней цепи сопротилением R , включенным в цепь с источником тока, имеющим внутреннее сопротивление r , достигает максимального значения, если …
1) R r 2) R r 3) R 0 4) R r 5) R
2.41. Аккумулятор с ЭДС 10 В и внутренним сопротивлением 1 Ом может выделить максимальную полезную мощность, равную … Вт.
1) 5 |
2) 10 |
3) 25 |
4) 50 |
5) 100 |
|
|
|
Задачи |
|
|
|
2.42. Сила |
тока в |
проводнике |
равномерно |
нарастает |
от I0 0 |
до I 3 А |
в течение времени |
t 10 с . Определите |
заряд q , |
||
прошедший по проводнику. [q 15 кл]
2.43. Определите заряд q , прошедший по проводу с сопротивлением R 30 Ом при равномерном нарастании напряжения на концах провода от u0 2 В до u 4 В в течение времени t 20 с . [q 20 кл]
2.44. В |
цепи |
на рисунке |
|
амперметр показывает |
силу |
||
тока I = 1,5 А. |
Сила |
тока |
|
через |
сопротивление |
R1 |
|
равна |
|
I1 = 0,5 А. |
|
Сопротивления |
R2 = 2 Ом, |
||
R3 = 6 Ом. |
Определите |
||
сопротивление R1, а также силу токов I2 и I3. [R1 3 Ом, I2
R1
R2 |
Ø ●
R3
I1 |
|
|
|
|
I |
|
I |
||
2 |
● |
А |
Ø |
|
I3 |
||||
|
|
|
||
0,75 А, I3 0,25 А]
2.45. Два |
последовательно |
соединенных |
|
|
|
|
|
|
|
|||
источника |
тока |
с одинаковыми ЭДС |
+ |
– + |
– |
|||||||
|
|
|
|
|||||||||
ε1 ε2 2 В и внутренними сопротивлениями |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
r1 1 Ом и |
r2 1,5 Ом замкнуты |
на |
внешнее |
|
|
|
|
|
|
|
||
сопротивление R 0,5 Ом . |
Найдите |
разность |
|
|
|
|
R |
|||||
потенциалов |
на |
зажимах |
каждого |
элемента. |
|
|
|
|
|
|
|
|
[u1 0,66 В, u2 0]
146
2.46. Батарея |
с |
ЭДС |
ε 10 В |
|
|
ε r |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
и внутренним |
|
сопротивлением |
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
– |
|
|
|
|
|
|
|||||||
r 1 Ом имеет КПД 0,8 . Падения |
|
|
|
|
|
|
R2 |
R4 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
потенциала на сопротивлениях R1 и R4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
А |
|
|
|
|
|
|||||||||||
равны u1 4 В и u4 |
2 В. Какой ток I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
R1 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
показывает |
амперметр? |
Найдите |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
R3 |
|
|
|
|
||||||
напряжение u2 на сопротивлении R2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
[u2 0,02 В] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.47.Два одинаковых источника тока соединены в одном случае последовательно, в другом – параллельно и замкнуты на внешнее сопротивление 1 Ом. При каком внутреннем сопротивлении
источника сила тока во внешней цепи будет в обоих случаях одинаковой? [r 1 Ом]
2.48.На концах никелевого проводника (ρ = 4·10–7 Ом·м, α = 10– 4 К–1) длиной 5 м поддерживается разность потенциалов 12 В. Температура
проводника t = 540ºС. Определите плотность тока. [ j 5, 7 МА/м2 ]
2.49. Амперметр |
с сопротивлением RА 0,16 Ом зашунтирован |
|
сопротивлением |
R 0,04 Ом. Амперметр показывает ток |
IА 8 А . |
Найдите ток в цепи. [I 40 Ом] |
|
|
2.50. Имеется предназначенный для измерения разности потенциалов
до u 30 В вольтметр с |
сопротивлением RV 2 кОм , |
шкала |
которого разделена на 150 |
делений. Какое сопротивление |
R надо |
взять и как его включить, чтобы этим вольтметром можно было измерять разности потенциалов до u 75 В . [последовательно с вольтметром сопротивление R 3 кОм]
147
2.51. Батареи |
имеют |
ЭДС |
|
|
|
|
|
|
|
|
ε2 – |
|
|
|
|
|
|||
ε1 = 110 В |
и |
ε2 = 220 В, |
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
+ |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
сопротивления R1 = R2 = 100 Ом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
и |
R3 = 500 Ом. |
|
Найдите |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
показания |
|
амперметра. |
R1 |
|
|
|
|
|
R3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Внутренним |
сопротивлением |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
источников |
тока |
пренебречь. |
|
|
|
ε1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
[IА 0,4 А] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R2 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
– |
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.52. Три |
источника |
тока |
с ЭДС |
ε1 11 В , |
– |
+ |
R1 |
|||||
ε2 4 В |
и |
ε3 6 В |
и |
три |
реостата |
с |
|
|||||
|
|
|
||||||||||
сопротивлениями |
R1 5 Ом , |
R2 |
10 Ом |
и |
– |
+ |
R2 |
|||||
R3 2 Ом соединены, как показано на рисунке. |
|
|||||||||||
|
|
|
||||||||||
Определите |
силы |
|
токов |
в |
|
реостатах. |
|
|
R3 |
|||
Внутренним |
сопротивлением |
|
источников |
– |
+ |
|||||||
|
|
|||||||||||
пренебречь. |
[I1 0,8 А, I2 0,3 А, I3 |
0,5 А] |
|
|
|
|
||||||
2.53. Два источника тока (ε1 = 8 В, r1 = 2 Ом, |
|
|
|
|
|
ε1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ε2 = 6 В, r2 = 1,5 Ом) и реостат (R = 10 Ом) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
– |
|
|
+ |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
соединены, |
как |
показано |
на |
рисунке. |
|
|
|
|
|
|
ε2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вычислите |
силу |
тока I, текущего через |
● |
|
|
|
|
|
|
|
|
● |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
реостат. [I 0 ] |
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
– |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
||||
2.54. Вольтметр |
показывает |
u = 200 В, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
– + |
– |
|
|
+ |
|
|
|
|||||||||
сопротивление вольтметра |
RV = 800 Ом. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
R1 = R2 = R3 = 100 Ом. Определите ЭДС. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Внутренним |
сопротивлением |
батареи |
R3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
пренебречь. [ε 325 В ] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
R1 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R2 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
148
2.55. Определите |
силу |
|
тока I3 в резисторе сопротивлением R3 |
||||||||||||||||
и напряжение u3 |
|
на |
концах |
резистора, |
если |
ε1 = 4 В, ε2 = 3 В, |
|||||||||||||
R1 = 2 Ом, R2 = 6 Ом, |
R3 = 1 Ом. Внутренними |
|
сопротивлениями |
||||||||||||||||
источников тока пренебречь. [I3 0] |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
R1 |
|
|
|
R3 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I3 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
– |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
R2 |
|
– |
ε2 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ε |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.56. Два |
элемента с |
одинаковыми |
ЭДС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ε1 ε2 2 В и |
внутренними сопротивлениями |
+ |
|
+ |
||||||
|
||||||||||
r1 1 Ом |
и r2 |
2 Ом |
замкнуты на внешнее |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
– |
|
|
– |
||||||
сопротивление |
R . Через элемент с ЭДС ε1 |
течет |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||
ток I1 1 А . Найдите сопротивление R и ток I2 ,
текущий через элемент с ЭДС ε2 , а также ток I ,
текущий через сопротивление R . [R 0,66 Ом, I2 0,5 А, I3 1,5 А]
2.57. Две |
батареи аккумуляторов |
( ε1 10 В , |
|
r1 1 Ом , |
ε2 8 В , |
r2 2 Ом ) |
и реостат |
(R 6 Ом) соединены, как показано на рисунке. |
|||
Найдите силу тока в батареях и реостате. |
|||
[I1 1,6 А, I2 0,2 А, I3 |
1,4 А] |
|
|
–+
+–
R
2.58. ЭДС |
элементов |
|
ε1 = 110 В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ε2 |
|
|
|
|
|
|
||||
и ε2 = 220 В, |
сопротивление |
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– |
|
|
|
|
+ |
|
|||||
R1 = R2 = 100 Ом, |
R3 |
= 500 Ом. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
R1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
R3 |
|
|
|
|
|
||||||
Найдите показания |
амперметра. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
[I 0,4 А] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
R2 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
ε1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
149
2.59. Конденсаторы |
емкостью C1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
и C2 |
и |
резисторы, |
сопротивления |
|
|
|
|
|
С1 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
которых |
R3 , R3 |
и |
R3 , включены |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
в электрическую цепь, как показано |
Ø |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
на |
рисунке. |
|
Найдите |
заряд |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
на конденсаторе C1 . Напряжение u0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С2 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
известно. [q |
C1u0 (R1 R2 ) |
] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
1 |
R1 |
R2 R3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2.60. Если внутреннее сопротивление источника тока r 2 Ом , ЭДС
его равна 24 В, |
сопротивление |
резистора |
R 10 Ом , |
то электрический заряд |
конденсатора |
емкостью |
C 1000 мкФ |
равен … мКл. [20 мКл] |
|
|
|
ε |
+ |
|
|
R |
|
C |
||||||
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.61. Определите |
напряженность |
электрического |
поля |
|||
в алюминиевом |
проводнике |
объемом |
V = 10 см3, |
если |
при |
|
прохождении |
по |
нему постоянного |
тока за время t = 5 мин |
|||
выделялось |
количество |
теплоты |
Q = 2,3 кДж. |
Удельное |
||
сопротивление алюминия ρ = 2,6·10–8 Ом·м. [E 0,141 В/м]
2.62. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 120 Ом равномерно возрастает от I0 = 0 до Imax = 5 А за время t = 15 с. Определите выделившееся за это время в проводнике количество теплоты.
[Q 15 кДж]
2.63. Сила тока в проводнике равномерно нарастает от I0 = 0
до некоторого |
максимального значения в течение времени t = 10 с. |
За это время |
в проводнике выделилось количество теплоты |
Q = 1 кДж. Определите скорость нарастания тока в проводнике, если его сопротивление R равно 3 Ом. [ It 1 А/с]
150
2.64. В медном проводнике длиной 2 м и площадью поперечного сечения, равной 0,4 мм2, идет ток. При этом ежесекундно выделяется количество теплоты, равное 0,35 Дж. Сколько электронов проходит за 1 с через поперечное сечение этого проводника. (ρ = 1,7·10–8 Ом·м).
[N 1, 27 1019 ]
2.65. В медном (ρ = 1,7·10–8 Ом·м) проводнике сечением 6 мм2 и длиной 5 м течет ток. За 1 мин в проводнике выделяется 18 Дж теплоты. Определите напряженность поля, плотность и силу электрического тока в проводнике.
[I 4, 6 А, j 7, 67 105 А/м2 , E 0, 013 В/м]
2.66. Источник тока замыкают сначала на внешнее сопротивление R1 = 2 Ом, а затем на внешнее сопротивление R2 = 0,5 Ом. Найдите
ЭДС ε батареи и его внутреннее сопротивление r , если известно, что в каждом из этих случаев мощность, выделяющаяся во внешней цепи, одинакова и равна P 2,54 Вт . [ε 4 В, r 1 Ом]
151