Автор работы: Пользователь скрыл имя, 25 Марта 2012 в 21:39, лекция
Электрическим током называется упорядоченное движение электрических зарядов.
Смещение зарядов будет происходить от тела с большим потенциалом к телу с меньшим потенциалом, через некоторое время наступит равновесие и ток прекратится.
Пример 3. На рисунке изображен один из видов мостика Уитстона. Вычислить сопротивление Rx, если R2=18 Ом; R3= 4 Ом; R4= 9 Ом; I5= 0 А.
Дано: | Решение: | |||||||
| Напишем второе уравнение Кирхгофа для контуров АВDА и ВСDВ. АВDА: IхRx + I5R5 - I3R3 = 0; I5 = 0 IхRх - I3R3 = 0 Iх Rx = I3R3 ВСDВ: I2R2 - I4R4 - I5R5 = 0 I5 = 0 I2R2 – I4R4 = 0. I2R2 = I4R4 (2)
| |||||||
Поделим уравнение (1) на уравнение (2). По первому правилу Кирхгофа т.к. I5 = 0 Iх =I2, I3 = I4. Вычисление: Ответ: 8 Ом.
Пример 4. Через сопротивление 0,5 Ом протекает ток, изменяющийся по линейному закону , , t – время. Найти количество теплоты, выделившееся на сопротивлении за 3 с после включения цепи.
| ||||||||
Задачи
Закон Ома для участка цепи
32.1. Сила тока в проводнике меняется со временем t по уравнению . Какой заряд проходит через поперечное сечение проводника за 4 с?
32.2. Определить плотность тока в железном проводнике (удельное сопротивление ), длиной 10 м, если провод находится под напряжением 6 В.
32.3. По проводнику течет ток силой 3,2 А. Определить, сколько электронов проходит через поперечное сечение проводника за 1 с. Заряд электрона ?
32.4. Определить силу тока, показываемую амперметром в схеме, изображенной на рисунке. Напряжение на зажимах замкнутой цепи равно 2,1 В; R1=5 Ом; R2=6 Ом; R3=3 Ом. Сопротивлением амперметра пренебречь.
32.5. Определить заряд, прошедший по проводу с сопротивлением 7 Ом при равномерном нарастании напряжения на концах провода по закону в течение 20 с.
Закон Ома для всей цепи
32.6. К источнику тока с ЭДС =1,5 В присоединили катушку с сопротивлением 0,1 Ом, амперметр показал силу тока 0,5 А. Определить внутреннее сопротивление источника тока.
32.7. Ток в цепи батареи, ЭДС которой =30 В, равен I=3 А. Напряжение на зажимах батареи U=18 В. Найти сопротивление внешней части цепи R и внутреннее сопротивление батареи r.
32.8. Два параллельно соединенных резистора с сопротивлениями 40 Ом и 10 Ом подключены к источнику тока с ЭДС 10 В и внутренним сопротивлением 2 Ом. Определить силу тока в цепи.
32.9. Источник тока дает на внешнее сопротивление 4 Ом ток 0,2 А, если же внешнее сопротивление 7 Ом, то элемент дает ток 0,14 А. Найти ЭДС источника.
32.10. Какова ЭДС аккумулятора, если при измерении напряжения на его зажимах вольтметром с сопротивлением 20 Ом, получают 1,37 В, а при замыкании на сопротивление 10 Ом получают ток 0,132 А.
Правила Кирхгофа
32.11. Две батареи аккумуляторов и и реостат R=6 Ом соединены, как показано на рисунке. Найти силу тока в батареях и реостате.
32.12. Два источника тока и и реостат R=10 Ом соединены, как показано на рисунке. Вычислить силу тока I, текущего через реостат.
32.13. Определить силу тока в резисторе сопротивлением R3 и напряжение U3 на концах резистора, если
.
Внутренними сопротивлениями источников тока пренебречь.
Работа и мощность тока
32.14. Лампочка и реостат, соединенные последовательно, присоединены к источнику тока. Напряжение на зажимах лампочки равно 40 В, сопротивление реостата 10 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность 120 Вт. Найти силу тока в цепи.
32.15. Определить внутреннее сопротивление источника тока r, если во внешней цепи при силе тока I1=5 А, выделяется мощность Р1=10Вт, а при силе тока I2=8 А, выделяется мощность Р2=12Вт.
32.16. Ток через сопротивление 10 Ом изменяется по закону I=2t. Найти количество теплоты, выделившейся на сопротивлении через 3 с после начала прохождения тока.
32.17. Сила тока в проводнике сопротивлением 100 Ом равномерно нарастает от 0 до 10 А в течение 30 с. Определить количество теплоты, выделившееся за это время в проводнике.
32.18. Имеется 120-вольтовая лампочка мощностью 40 Вт. Какое добавочное сопротивление надо включить последовательно с лампочкой, чтобы она давала нормальный накал при напряжении 220 В?