Меню

Эдс батареи равна 12в при силе тока 4а

ГДЗ по физике за 10-11 класс к задачнику «Физика. 10-11 класс. Пособие для учебных заведений» Рымкевич А.П.
ГЛАВА VIII. ЗАКОНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА. 38. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи

ГЛАВА VIII. ЗАКОНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА. 38. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи

  • № 804.
  • № 805. При питании лампочки от элемента с ЭДС 1,5 В сила тока в цепи равна 0,2 А. Найти работу сторонних сил в элементе за 1 мин.
  • № 806. К источнику с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 1 Ом подключен реостат, сопротивление которого 5 Ом. Найти силу тока в цепи и напряжение на зажимах источника.
  • № 807. Каково напряжение на полюсах источника с ЭДС, равной когда сопротивление внешней части цепи равно внутреннему сопротивлению источника?
  • № 808. При подключении лампочки к батарее элементов с ЭДС 4,5 В вольтметр показал напряжение на лампочке 4 В, а амперметр — силу тока 0,25 А. Каково внутреннее сопротивление батареи?
  • № 809(н). Троллейбус массой 11т движется равномерно со скоростью 36 км/ч. Найти силу тока в обмотке двигателя, если напряжение равно 550 В и КПД 80%. Коэффициент сопротивления движению равен 0,02.
  • № 809. При подключении электромагнита к источнику с ЭДС 30 В и внутренним сопротивлением 2 Ом напряжение на зажимах источника стало 28 В. Найти силу тока в цепи. Какую работу совершают сторонние силы источника за 5 мин? Какова работа тока во внешней и вну
  • № 810. Как изменятся показания амперметра и вольтметра (рис. 87), если замкнуть ключ?
  • № 811. В проводнике сопротивлением 2 Ом, подключенном к элементу с ЭДС 1,1 В, сила тока равна 0,5 А. Какова сила тока при коротком замыкании элемента?
  • № 811(н). Электромотор питается от сети с напряжением 220 В. Сопротивление обмотки мотора 2 Ом. Сила потребляемого тока 10 А. Найти потребляемую мощность и КПД мотора.
  • № 812.
  • № 813(н). Электрокипятильник со спиралью сопротивлением R = 160 Ом поместили в сосуд, содержащий воду массой 0,5 кг при 20 °С, и включили в сеть напряжением 220 В. Какая масса воды выкипит за 20 мин, если КПД кипятильника 80%?
  • № 813. При подключении к батарее гальванических элементов резистора сопротивлением 16 Ом сила тока в цепи была 1 А, а при подключении резистора сопротивлением 8 Ом сила тока стала 1,8 А. Найти ЭДС и внутреннее сопротивление батареи. При возможности выполн
  • № 814. Найти внутреннее сопротивление и ЭДС источника тока, если при силе тока 30 А мощность во внешней цепи равна 180 Вт, а при силе тока 10 А эта мощность равна 100 Вт.
  • № 815. Вольтметр, подключенный к зажимам источника тока, показал 6 В. Когда к тем же зажимам подключили резистор, вольтметр стал показывать 3 В. Что покажет вольтметр, если вместо одного подключить два таких же резистора, соединенных последовательно? пара
  • № 816. От генератора с ЭДС 40 В и внутренним сопротивлением 0,04 Ом ток поступает по медному кабелю площадью поперечного сечения 170 мм2 к месту электросварки, удаленному от генератора на 50 м. Найти напряжение на зажимах генератора и на сварочном аппарат
  • № 817.
  • № 818. Лампочки, сопротивления которых 3 и 12 Ом, поочередно подключенные к некоторому источнику тока, потребляют одинаковую мощность. Найти внутреннее сопротивление источника и КПД цепи в каждом случае.
  • № 819. Источник тока с ЭДС 9 В и внутренним сопротивлением 1 Ом питает через реостат три параллельно соединенные лампочки, рассчитанные на напряжение 6,3 В и силу тока 0,3 А. Реостат поставлен в такое положение, что лампочки работают в номинальном режиме.
  • № 820. Источник тока с внутренним сопротивлением r и ЭДС ε замкнут на три резистора с сопротивлением 3r каждый, соединенные последовательно. Во сколько раз изменяется сила тока в цепи, напряжение на зажимах источника и полезная мощность, если рези
  • № 821(н). Для определения ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока собрали цепь по схеме, приведенной на рисунке 88. При некотором положении скользящего контакта реостата амперметр показал 0,5 А, а вольтметр 4 В. Когда контакт переместили немного вл
  • № 826(н). Генератор питает 50 ламп сопротивлением 300 Ом каждая, соединенных параллельно. Напряжение на зажимах генератора 128 В, его внутреннее сопротивление 0,1 Ом, а сопротивление подводящей линии 0,4 Ом. Найти силу тока в линии, ЭДС генератора, напряж
  • № 827(н). От генератора с ЭДС 250 В и внутренним сопротивлением 0,1 Ом необходимо протянуть к потребителю двухпроводную линию длиной 100 м. Какая масса алюминия пойдет на изготовление подводящих проводов, если максимальная мощность потребителя 22 кВт и он

Выделите её мышкой и нажмите CTRL + ENTER

Большое спасибо всем, кто помогает делать сайт лучше! =)

Читайте также:  Уравнения для определения токов в ветвях электрической схемы

Нажмите на значок глаза возле рекламного блока, и блоки станут менее заметны. Работает до перезагрузки страницы.

Источник

Электрический ток. Закон Ома

К источнику тока с конечным внутренним сопротивлением и ЭДС 6 \(\text<В>\) подключён реостат. Максимальная тепловая мощность, выделяющаяся на реостате, равна 4,5 \(\text<Вт>\) при промежуточном сопротивлении. Найдите это сопротивление.

По закону Ома для полной цепи сила тока, текущего через реостат, равна \[I=\dfrac<\xi> (1),\] где \(\xi\) — ЭДС источника, \(r\) — внутреннее сопротивление источника, \(R\) –внешнее сопротивление.
Мощность, выделяющаяся на реостате: \[P=I^2R(2)\]
Подставим силу тока и уравнения (1) в уравнение (2): \[P=(\dfrac<\xi>)^2\cdot(3)\]
Найдем максимум мощности.
Для этого найдем производную от формулы (3) и приравняем ее к 0. \[P^\prime_\text=\dfrac<\xi^2 \cdot(R+r)^2-\xi^2\cdot R\cdot2(R+r)><(R+r)^4>\Rightarrow\] \[\Rightarrow (R+r)-2R=0\]
Таким образом, \[R=r\]
Тогда формула (3) будет иметь вид: \[P=\dfrac<\xi^2><(r+r)^2>\cdot=\dfrac<\xi^2><4r>\]
Подставим в полученную формулу исходные данные: \[4,5 \text< Вт>=\dfrac<(6 \text< B>)^2><4r>\]
Выразим \(r\) : \[r=\dfrac<6^2 \text< B>^2><4\cdot4,5 \text< Вт>>=2\text< Ом>\]

К источнику тока с конечным внутренним сопротивлением и ЭДС 18 \(\text<В>\) подключён реостат. Максимальная тепловая мощность, выделяющаяся на реостате, равна 12 \(\text<Вт>\) при промежуточном сопротивлении. Найдите это сопротивление.

По закону Ома для полной цепи сила тока, текущего через реостат, равна \[I=\dfrac<\xi> (1),\] где \(\xi\) — ЭДС источника, \(r\) — внутреннее сопротивление источника, \(R\) –внешнее сопротивление.
Мощность, выделяющаяся на реостате: \[P=I^2R(2)\]
Подставим силу тока и уравнения (1) в уравнение (2): \[P=(\dfrac<\xi>)^2\cdot(3)\]
Найдем максимум мощности.
Для этого найдем производную от формулы (3) и приравняем ее к 0. \[P^\prime_\text=\dfrac<\xi^2 \cdot(R+r)^2-\xi^2\cdot R\cdot2(R+r)><(R+r)^4>\Rightarrow\] \[\Rightarrow (R+r)-2R=0\]
Таким образом, \[R=r\]
Тогда формула (3) будет иметь вид: \[P=\dfrac<\xi^2><(r+r)^2>\cdot=\dfrac<\xi^2><4r>\]
Подставим в полученную формулу исходные данные: \[12 \text<Вт>=\dfrac<(18 \text< B>)^2><4r>\]
Выразим \(r\) : \[r=\dfrac<18^2 \text< B>^2><4\cdot12 \text< Вт>>=6,75\text< Ом>\]

При коротком замыкании клемм источника тока сила тока в цепи равна \(I_\text<кз>=12 А\) . При подключении к клеммам электрической лампы электрическим сопротивлением \(R_1=5\) Ом сила тока в цепи равна \(I_1=2\) А. Определите ЭДС источника тока.

Ток в замкнутой цепи определяется по закону Ома для полной цепи. \[I=\dfrac<\xi>,\] где \(\xi\) – ЭДС источника, \(r\) – внутреннее сопротивление источника. При коротком замыкании \(R=0\) , а значит внутреннее сопротивление равно \[r=\dfrac<\xi>>\] Для второго случая, когда лампа подключена в цепь имеем \[I_1=\dfrac<\xi>=\dfrac<\xi>>>=2\] Выразим подставим данные из условия \[\xi=I_1R_1+I_1\dfrac<\xi>\Rightarrow \xi=2\text< А>\cdot 5\text< Ом>+ 2\text< A>\dfrac<\xi><12\text< А>>\] Выразим ЭДС \[5\xi=60\text< В>\Rightarrow \xi=12\text< В>\]

При коротком замыкании клемм источника тока сила тока в цепи равна \(I_\text<кз>=12 А\) . При подключении к клеммам электрической лампы электрическим сопротивлением \(R_1=5\) Ом сила тока в цепи равна \(I_1=2\) А. Определите внутреннее сопротивление источника.

Ток в замкнутой цепи определяется по закону Ома для полной цепи. \[I=\dfrac<\xi>,\] где \(\xi\) – ЭДС источника, \(r\) – внутреннее сопротивление источника. При коротком замыкании \(R=0\) , а значит внутреннее сопротивление равно \[\xi=I_\text< кз>r\] Для второго случая, когда лампа подлючена в цепь имеем \[I_1=\dfrac<\xi>=\dfracr>=\] Выразим внутренее сопротивление \[r=\dfrac-I_1>=\dfrac<2\text< А>\cdot 5\text< Ом>><12\text< А>-2\text< А>>=1\text< Ом>\]

Маша Комиссарова на лабораторной работе собирала цепь и провела 3 опыта с одним и тем же источником тока. В первом опыте к источнику тока подсоединила последовательно резистор с сопротивлением \(R_1=3\) Ом и измерила на нем силу тока, при этом она составила \(I_1=3\) Ом . Во втором опыте к источнику тока подсоединила резистор с сопротивлением \(R_2=5\) Ом и сила тока на нем составила \(I_2=2\) А. В третьем же опыте подсоединила блок из параллельных резисторов \(R_1\) и \(R_2\) . Найдите какое значение силы тока должна была получить Маша в третьем случае.

Запишем закон Ома для случаев подключения ключа к 1 и 2 \[I_1=\dfrac<\xi> \hspace <20 mm>I_2=\dfrac<\xi>\] Здесь \(I_1\) и \(I_2\) — сила тока на резисторах 1 и 2, \(R_1\) и \(R_2\) — сопротивление резисторов 1 и 2, \(r\) — внутреннее сопротивление источника. Тогда ЭДС равно \[\xi=I_1(R_1+r)=I_2(R_2+r)\] Выразим отсюда внутреннее сопротивление проводника \[r=\dfrac\] Также найдем ЭДС источника, для этого подставим внутреннее сопротивление в закон Ома для полной цепи для первого случая, предварительно выразив ЭДС \[\xi=I_1(R_1+\dfrac)\] В третьем же случае общее сопротивление цепи равно \(R=\dfrac\)

В цепи изображённой на рисунке \(R_1=R_2=R_3=3\) Ом, \(r=0,5 \) Ом В начальный момент ключ K замкнут. Во сколько раз уменьшится мощность, выделяемая на \(R_1\) после размыкания ключа?

“Основная волна 2019”

Сила тока по закону Ома для полной цепи равна: \[I=\dfrac<\xi>\] Общее сопротивление в первом и во втором случаях равно: \[R_<01>=R_1+\dfrac=4,5\text< Ом>\] \[R_<02>=R_1+R_2=6\text< Ом>\] Мощность, выделяемая на резисторе, определяется формулой: \[P=I^2R\] То есть отношение мощностей: \[\dfrac=\dfrac=\left(\dfrac+r>+r>\right)^2=\left(\dfrac<6\text< Ом>+0,5 \text< Ом>><4,5\text< Ом>+0,5\text< Ом>>\right)^2=1,69\]

Читайте также:  Устройства реле обратного тока

К аккумулятору с ЭДС \(\xi\) = 60 В и внутренним сопротивлением \(r \) = 5 Ом подключили лампу сопротивлением \(R_\text < Л>=10\) Ом и резистор сопротивлением \(R =15\) Ом, а также конденсатор ёмкостью \(С = 80\) мкФ (см. рисунок). Спустя длительный промежуток времени ключ К размыкают. Какое количество теплоты выделится после этого на лампе?

“Досрочная волна 2020 вариант 1”

Найдем по закону Ома для полной цепи силу тока \[I=\dfrac<\xi>\] где \(\xi\) – ЭДС источника, \(r\) – внутреннее сопротивление источника, \(R_0\) – общее сопротивление цепи. \[R_0=10\text< Ом>+15\text< Ом>=25\text< Ом>\] Значит, сила тока в цепи равна \[I=\dfrac<\xi>=\dfrac<60\text< В>><5\text< Ом>+25\text< Ом>>=2 \text< А>\] Значит напряжение на конденсаторе равно напряжению на участке с сопротивлением \(R_0\) , то есть \[U_C=I R_0=2\text < А>25\text< Ом>=50 \text< В>\] А энергия на конденсаторе равна \[W=\dfrac<2>=\dfrac<80\text< мкФ>\cdot 2500\text< В$^2$>><2>=100 \text< мДж>\] Вся запасенная энергия будет расходоваться на резистор и лампу, при чем \[Q_1=I^2R \Delta t\hspace <5 mm>Q_\text< Л>=I^2R_\text < Л>\Delta t \hspace <5 mm>Q_1+Q_2=W\] где \(U\) – напряжения участка из лампы и резистора, \(Q_1\) и \(Q_2\) – выделяемая энергия на резисторе и лампе за время \(\Delta t\) соответственно.
Так как лампочка и резистор подключены последовательно, то \[\dfrac>=\dfrac>\] Отсюда энергия на лампочке \[Q_\text< Л>=\dfrac<1+\dfrac>>=\dfrac<100\cdot 10^<-3>\text< Дж>><\dfrac<15\text< Ом>><10\text< Ом>>>=40\text< мДж>\]

Источник

Задание 31 ЕГЭ по физике

Электродинамика. Расчетная задача

Как правило, это задание по теме «Электродинамика». Оно требует умения читать электрические схемы и применять теоретические знания при решении задач. На каждом этапе необходимо проводить анализ выведенных формул, вводить дополнительные обоснования в процессе решения. Так как это задание высокого уровня сложности, то в них могут появляться ситуации, которые не встречались ранее в сборниках задач.

1. К аккумулятору с ЭДС 50 В и внутренним сопротивлением 4 Ом подключили лампу сопротивлением 10 Ом и резистор сопротивлением 15 Ом, а также конденсатор ёмкостью 100 мкФ (см. рисунок). Спустя длительный промежуток времени ключ К размыкают. Какое количество теплоты выделится после этого на лампе?

До размыкания ключа электрический ток протекает через параллельно соединённые лампу и резистор. Найдем их общее сопротивление.

Проведем расчет общего сопротивления.

По закону Ома для полной цепи определим общую силу тока.

Таким образом, до размыкания ключа в конденсаторе была накоплена энергия (Дж) = 45 (мДж).

После размыкания ключа вся энергия, накопленная в конденсаторе, будет выделяться на параллельно включенных лампе и резисторе. Согласно закону Джоуля – Ленца, количество теплоты, выделяющееся в промежуток времени обратно пропорционально сопротивлению, поскольку напряжение u на лампе и резисторе в любой момент времени одно и то же.

Секрет решения. Понимание схемы является ключом к решению данной задачи. Так как конденсатор заряжен, то после размыкания ключа происходит распределение накопившейся энергии между лампочкой и сопротивлением. С учетом того, что лампочка и резистор соединены параллельно, здесь необходима формула Если бы они были соединены последовательно, то надо было пользоваться формулой Выбор формулы определяется видом соединения и постоянством либо напряжения, либо силы тока. Задачу удобнее решать, проводя промежуточные вычисления.

2. На рисунке показана схема электрической цепи, состоящей из источника тока с ЭДС mathcal E=12 В и внутренним сопротивлением r = 1 Ом, двух резисторов с сопротивлениями Ом и Ом, конденсатора электроёмкостью С = 4 мкФ и катушки с индуктивностью L = 24 мкГн. В начальном состоянии ключ К длительное время замкнут. Какое количество теплоты выделится на резисторе R_ <2>после размыкания ключа К? Сопротивлением катушки пренебречь.

До размыкания ключа электрический ток протекает через последовательно соединённые резисторы и катушку L.

Направление тока I на схеме указано стрелками.

По закону Ома для полной цепи можно определить значение силы тока.

Проведем расчет значения силы тока.

(А).
Так как конденсатор соединен параллельно с резистором то напряжения у них будут одинаковыми.

напряжение на конденсаторе, напряжение на резисторе

По закону Ома для участка цепи можно записать, что
(В).
(В).

Таким образом, до размыкания ключа в конденсаторе была накоплена энергия (Дж)=18 (мкДж).

В катушке индуктивности накапливается энергия магнитного поля, которую можно рассчитать по формуле:
(Дж)=12 (мкДж).

После размыкания ключа вся накопленная в элементах цепи энергия выделится в виде тепла на резисторе

Секрет решения. Умение читать электрические схемы является ключом к решению подобных задач. Становится очевидным, что конденсатор и резистор соединены параллельно, их напряжения одинаковые, при этом ток через конденсатор не протекает. Пространство между пластинами конденсатора разделено слоем диэлектрика, поэтому на пластинах накапливается электрический заряд, но ток через него не течет.

При протекании тока через катушку в ней накапливается энергия магнитного поля. При этом надо понимать, что сопротивление катушки не влияет на значение тока в цепи, оно по условию равно нулю. Соответственно, напряжение на концах катушки по закону Ома также равно нулю.

После размыкания ключа накопленные энергии (электрического и магнитного полей) выделяются в виде тепла на резисторе

3. В цепи, изображённой на рисунке, сопротивление диода
в прямом направлении пренебрежимо мало, а в обратном многократно превышает сопротивление резисторов. При подключении к точке А положительного полюса, а к точке В отрицательного полюса батареи с ЭДС 12 В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением, потребляемая мощность равна 14,4 Вт. При изменении полярности подключения батареи потребляемая мощность оказалась
равной 21,6 Вт. Укажите, как течёт ток через диод и резисторы в обоих случаях, и определите сопротивления резисторов в этой цепи.

Если при подключении батареи потенциал точки А оказывается выше, чем потенциал точки В, то ток через диод не течёт, и эквивалентная схема цепи имеет вид, изображённый на рис. 1. Потребляемую мощность можно рассчитать по формуле:

Проведем расчет для

При изменении полярности подключения батареи диод открывается и подключает резистор параллельно резистору Эквивалентная схема цепи в этом случае изображена на рис. 2.

При этом потребляемая мощность увеличивается:

(2). Эта формула для расчета мощности с учетом того, что резисторы и во втором случае соединены параллельно. Общая мощность, выделяемая в цепи, равна сумме мощностей на каждом из резисторов.

Выразим из формулы (2) сопротивление резистора

Подставим численные значения и проведем расчет.

Ответ: 20 Ом, 10 Ом.

Секрет решения. В этой задаче может возникнуть сложность с пониманием и принципом работы диода. Для решения задач, встречающихся в ЕГЭ по физике, не требуется глубоких знаний по устройству этого полупроводникового прибора. Достаточно знать, что диод обладает односторонней проводимостью. На схемах направление пропускания тока обозначено стрелкой. При обратном подключении диод закрыт, то есть ток через него не течет.

В остальном задача является стандартной и базируется на известных закономерностях. Если формула (2) очевидна не сразу, то общую мощность, выделяемую в цепи, можно рассмотреть, как мощность на сопротивлении Rобщ, а его можно рассчитать по формуле:

Тогда, общая мощность для второго случая будет равна:

Используя полученное значение для из последней формулы можно вычислить сопротивление резистора

Источник



Упражнение 19

Решение упражнений к учебнику Г.Я.Мякишева, Б.Б.Буховцева

1. Электроны, летящие к экрану телевизионной трубки, образуют электронный пучок. В какую сторону направлен ток пучка?

Упражнение 19

2. Определите площадь поперечного сечения и длину медного проводника, если его сопротивление 0,2 Ом, а масса 0,2 кг. Плотность меди 8900 кг/м3, удельное сопротивление 1,7 • 10 -8 Ом • м.

Упражнение 19

3. К концам медного проводника длиной 300 м приложено напряжение 36 В. Найдите среднюю скорость упорядоченного движения электронов в проводнике, если концентрация электронов проводимости в меди 8,5 • 10 28 м-3.

Упражнение 19

4. За некоторый промежуток времени электрическая плитка, включенная в сеть с постоянным напряжением, выделила количество теплоты Q. Какое количество теплоты выделят за то же время две такие плитки, включенные в ту же сеть последовательно? параллельно? Изменение сопротивления спирали в зависимости от температуры не учитывать.

Упражнение 19

5. Чему равно напряжение на клеммах гальванического элемента с ЭДС, равной Е, если цепь разомкнута?

Упражнение 19

6. Чему равна сила тока при коротком замыкании аккумулятора с ЭДС Е = 12 В и внутренним сопротивлением r = 0,01 Ом?

Упражнение 19

7. Батарейка длл карманного фонаря замкнута на резистор переменного сопротивления. При сопротивлении резистора 1,65 Ом напряжение на нем равно 3,30 В, а при сопротивлении 3,50 Ом напряжение равно 3,50 В. Определите ЭДС и внутреннее сопротивление батарейки.

Упражнение 19

8. Источники тока с ЭДС 4,50 и 1,50 В и внутренними сопротивлениями 1,50 и 0,50 Ом, соединенные, как показано на рисунке 15.11, питают лампу от карманного фонаря. Какую мощность потребляет лампа, если известно, что сопротивление ее нити в нагретом состоянии равно 23 Ом?

Упражнение 19

9. Замкнутая цепь питается от источника с ЭДС Е = 6 В и внутренним сопротивлением 0,1 Ом. Постройте графики зависимости силы тока в цепи, напряжения и мощности на зажимах источника от сопротивления внешнего участка.

Упражнение 19

10. Два элемента, имеющие одинаковые ЭДС по 4,1 В и одинаковые внутренние сопротивления по 4 Ом, соединены одноименными полюсами, от которых сделаны выводы, так что получилась батарейка. Какую ЭДС и какое внутреннее сопротивление должен иметь элемент, которым можно было бы заменить такую батарейку?

Источник