Вариант 23
1. Плоский конденсатор с пластинами квадратной формы размерами 21×21 см и расстоянием между пластинами 2 мм присоединен к полюсам источника напряжением U = 750 В. В пространство между пластинами с постоянной скоростью v = 8 см/с вдвигают стеклянную пластинку (ε = 7) толщиной 2 мм. Какой ток пойдет при этом по цепи?
2. Сколько витков проволоки следует вплотную намотать на фарфоровую трубку радиусом 10 см, чтобы изготовить реостат сопротивлением 50 Ом? Удельное сопротивление проволоки 5·10-6 Ом·м, ее диаметр 2 мм.
3. Найдите полное сопротивление электрической цепи (см. рис.), если внутреннее сопротивление источника 1 Ом, а R1 = 4 Ом, R2 = 3 Ом, R3 = 12 Ом и R4 = 6 Ом.
4. Какое напряжение приложено к отрезку медной проволоки диаметром d = 0,8 мм, если в ней содержится N = 1025 свободных электронов, имеющих среднюю скорость направленного движения <v>= 3,14 мм/с? Удельное сопротивление меди ρ = 1,7·10-8 Ом·м.
5. В схему включены два микроамперметра и два одинаковых вольтметра (см. рис.). Показания микроамперметров: I1 = 100 мкА и I2 = 99 мкА, показание вольтметра U1 = 10 В. Найдите показания вольтметра U2.
6. Две батареи соединили последовательно и замкнули на сопротивление R = 4 Ом. При этом ток в цепи оказался равным I1 = 1,83 А. Затем одни из источников перевернули, включив навстречу другому источнику. Ток в цепи стал равным I2 = 0,34 А. Найдите ЭДС и внутренние сопротивления батарей, если при замыкании каждой из них на сопротивление R через него идут токи I3 = 1 А и I4 = 1,3 А соответственно.
7. Батареи имеют ЭДС 1 = 2 = 100 В, сопротивления R1 = 20 Ом, R2 = 20 Ом, R3 = 40 Ом, R4 = 30 Ом (см. рис.). Найдите показание амперметра.
8. n источников тока с одинаковыми ЭДС соединены последовательно. Внутреннее сопротивление одного из них в 10 раз больше каждого из остальных, внутренние сопротивления которых одинаковы и равны r. При каком внешнем сопротивлении полезная мощность не изменится при отключении источника тока с большим сопротивлением?
Модуль 6. Постоянный электрический ток.
Вариант 24
1. Какова величина заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника за время от t1 = 0 до t2 = 8 с, если сила тока изменяется со временем так, как показано на рисунке?
2. До какой температуры нагревался электромагнит во время работы, если известно, что его обмотка из медного провода (α = 4,2·10-3 К-1) при температуре 20°С имеет сопротивление 50,2 Ом, а во время работы оно повышается до 61,4 Ом?
3. Два проводника, соединенные последовательно, имеют сопротивление в 6,25 раза больше, чем при их параллельном соединении. Определите, во сколько раз сопротивление одного проводника больше сопротивления другого.
4. В медном проводнике длиной l = 2 м и площадью поперечного сечения, равной 0,4 мм2, идет ток. При этом ежесекундно выделяется количество теплоты Q = 0,35 Дж. Сколько электронов N проходит за 1 с через поперечное сечение этого проводника?
5. В схеме (см. рис.) R1= R2 = 50 Ом, R3 = 100 Ом, C = 50 нФ. Определите напряжение U, если заряд на конденсаторе q = 2,2 мкКл.
6. Есть две батареи: одна составлена из нескольких одинаковых гальванических элементов, соединенных параллельно, другая - из того же числа таких же элементов, соединенных последовательно. На какие одинаковые сопротивления R нужно замкнуть каждую из батарей, чтобы токи через эти сопротивления были равны? Внутреннее сопротивление каждого элемента равно r. Сопротивлением подводящих проводов пренебречь.
7. Батареи имеют ЭДС 1 = 2 В и 2 = 4 В, 3 = 6 В сопротивления R1 = 4 Ом, R2 = 6 Ом, R3 = 8 Ом (см.рисунок). Найдите токи во всех участках цепи.
8. В электрической схеме, показанной на рисунке, ключ К замкнут. ЭДС батарейки ε = 24 В, ее внутреннее сопротивление r = 5 Ом, заряд конденсатора 2 мкКл. После размыкания ключа в результате разряда конденсатора на резисторе выделяется количество теплоты 20 мкДж. Найдите сопротивление резистора R.
Модуль 6. Постоянный электрический ток.