Сборник задач по физике Плотность тока и закон Ома Электромагнетизм Правила Кирхгофа Электромагнитная индукция Кинематика материальной точки Методика решения задач по кинематике Основные представления об электричестве Оптика

Варианты контрольной работы.

Задача 1. Электрические цепи постоянного тока.

Через поперечное сечение проводника 5=2,5 мм2 за время  t = 0,04 с прошел заряд Q=20*10-3 Кл. Определить плотность тока в проводнике.

Определить длину медного изолированного провода, если его диаметр d=0,3мм, а сопротив­ление R = 82 Ом.

Сопротивление провода R = 2,35 Ом при длине l=150м и диаметре  d=1,5 мм. Определить материал провода.

Определить необходимую длину нихромового провода диаметром d =0,1 мм для изготовления паяльника мощностью P=80 Вт на напряжение U=220 В.

Определить сопротивление резистора и на­пряжение, подведенное к нему, если потребляемый ток I= 3,5 А, а количество теплоты, выделившееся на  резисторе в течение 1ч, Q = 81,65 ккал.

Нагревательный элемент сопротивлением R = 15 Ом подключен к источнику напряжением U=120 В. Определить время, на которое необходимо его включить, чтобы выделилось 1200 кДж теплоты. Определить также потребляемый им ток и стоимость
электроэнергии, если 1 кВт * ч стоит 4 коп.

Электропечь,  работающая при напряжении U=200 В, потребляет мощность Р=3 кВт. Определить сопротивление и ток в обмотке, количество теплоты и стоимость электроэнергии, если печь работала в тече­ние 8 ч. Стоимость 1 кВт*ч электроэнергии-2 коп.

При зарядке аккумуляторной батареи в течение времени t = 4 ч 45 мин при напряжении U=220 В была затрачена  энергия W=5,5 кВт ч. Определим, ток зарядки батареи и потребляемую ею мощность.

Определить время, необходимое для зарядки аккумулятора с внутренним сопротивлением r =10 Ом, если напряжение, подведенное к батарее, U = 24 В, а энергия W=0,37 кВт *ч.

Напряжение на зажимах источника, нагруженного сопротивлением R = 250 Ом, U=4,5 В. Напряжение на зажимах того же источника без нагрузки 4,77 В. Определить внутреннее сопротивление источника.

Ток короткого замыкания источника Ik=48А. При подключении к источнику резистора сопротивлением R=19,5 Ом ток I в цепи уменьшился 1,2 А. Определить ЭДС источника и его внутреннее сопротивление.

Источник напряжения имеет ЭДС Е=4,5 В и ток короткого замыкания IК= 3,6А. Определить падение напряжения на нем и ток нагрузки, если он нагружен на резистор сопротивлением R = 5 Ом.

Напряжение на зажимах источника при холостом ходе Uх = 250 В. Напряжение на тех же зажимах при нагруженном источнике U=242 В. Внутреннее сопротив­ление источника r=2,5 Ом. Определить ток, сопротивле­ние нагрузки и мощность, отдаваемую источником. Составить  баланс мощностей.

 Источник ЭДС с внутренним сопротивлением r = 0,10 Ом нагружен на потребитель, на котором за 1 ч работы выделилось 729 кал при токе потреб­ления I=0,75 А. Определить ЭДС источника.

 К источнику постоянного тока с ЭДС Е= 125 В подключены последовательно три резистора сопротив­лениями  R1=100 Ом, R2 = 30 Om, R3=120 Ом. Определить ток в цепи, падение напряжения и мощ­ность на каждом резисторе. Внутренним сопротив­лением источника пренебречь.

Мощность,  потребляемая последовательно соединенными резисторами R1, R2, R3, Р=25 Вт при токе цепи I=0,2 А. На участке, где включены резисторы R1 и R2, падение напряжения  U = 55 В.Сопротивление резистора R1=130 Ом. Определить сопротивления R2 и R3, напряжение на входе цепи и составить баланс мощностей.

К источнику с напряжением U=300 В подключены параллельно четыре лампы накаливания с сопротивлениями R1 = R2= 1200 Ом, R3 = 500 Ом; R4 = 750 Ом. Определить общее сопротивление и проводимость цепи, токи в лампах и общую потребляемую мощность.

Определить сопротивление ламп накаливания при указанных на них мощностях Р=25; 40; 60; 100; 150; 500 Вт и напряжении U=220 В.

Электронагревательный элемент потреблю мощность Р = 770 Вт при напряжении U=220 В. Определить ток, проходящий через этот элемент, его сопротивление и количество теплоты, выделив­шееся за 0,5 ч непрерывной работы.

Батарея составлена из трех последовательно соединенных элементов с ЭДС каждого E=1,5 В и внутренним сопротивлением r = 0,5 Ом. Определить сопротивление нагрузки, падение  напряжения на зажимах батареи и мощность нагрузки, если мощ­ность, отдаваемая источником, Р=2,25 Вт.

Три источника постоянного тока, имеющие ЭДС E =4,5 В каждый с внутренним сопротивлением по r = 0,6 Ом, включены параллельно и нагружены на резистор сопротивлением R = 2,4 Ом. Определить ток нагрузки и падение напряжения на зажимах батареи. Определить ток нагрузки и падение напряжения на источнике, если включен только один источник ЭДС.

На батарее, составленной из двух  оди­наковых параллельно включенных сухих элементов, у каждого из которых E=1,5 В, падение напряжения U =1,36 В. Батарея нагружена на резистор сопротив­лением R=1,7 Ом. Определить внутреннее сопротив­ление каждого элемента.

К батарее, составленной из трех параллельно соединенных аккумуляторов с ЭДС E=2,4В и внут­ренним  сопротивлением каждого r = 0,75 Ом, под­ключена нагрузка с сопротивлением, изменяющимся от 0,35 до 2,75 Ом. Определить пределы изменения тока нагрузки и мощность, отдаваемую источником, при максимальном и минимальном значениях тока.

К входным зажимам двухпроводной линии приложено напряжение U= 300 В. Сопротивление потребителя R = 50 Ом, и он находится на расстоянии l=280 м от входных зажимов. Определить потерю напряжения в проводах и мощность нагрузки, если провода выполнены из меди сечением  S= 6 мм2.

Напряжение на нагрузке, подключенной к двухпроводной линии из алюминиевых проводов, U = 100 В. Потеря напряжения в линии ∆U=27 B при токе  нагрузки I= 10А. Определить сечение проводов, если потребитель находится от источника ЭДС на расстоянии l= 770 м.

От источника с ЭДС Е=250 В и внутренним сопротивлением  г = 3,6 Ом питается нагрузка через двухпроводную линию из медных проводов сечением 5=10мм2. Определить сопротивление нагрузки, потребляемую ею мощность, сопротивление проводов и КПД линии, если потребитель удален от источника на l=1800 м и потеря напряжения в линии ∆U/=30 B.

Определить ток нагрузки и потерю напряжения  в линии при отключении и закорачивании нагрузки, находящейся на конце двухпроводной линии из медных проводов сечением S= 12,5 мм2 и длиной l=320 м, если на входе линии подключен источник с ЭДС Е=120 В и внутренним сопротивлением r = 1,5 Ом.

  На двухпроводной линии из алюминиевого провода сечением S=4 мм2 и длиной l=500м произошло короткое замыкание. Для определения места аварии к входным зажимам подсоединен  мощный источник с напряжением U=24 В. Измеренное значение тока при этом I=5 А. Определить место аварии.

К батарее, составленной из элементом, у каждого из которых ЭДС E=1,5 В и внутреннее сопротивление r = 0,9 Ом, подключена нагрузка со­противлением r = 3,0 Ом, на котором выделяется мощность P=3 Вт. Определить, какое минимальное количество элементов необходимо для обес­печения указанной мощности на нагрузке.

Нагрузкой источника с ЭДС Е=27 В (r = 0) является делитель,  состоящий из трех резисторов: R1, R2 и Rд. Ток, потребляемый цепью, 1=2 мА, падение напряжения на добавочном резисторе Rд равно 5В и R1 = 10 R2. Определить сопротивления всех резисторов и потребляемую мощность.


Явление электромагнитной индукции