Home » ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ. » Закон Ома для полной цепи. ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ

Закон Ома для полной цепи. ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ

§ 20.Постоянный электрический ток.

Закон Ома для полной цепи. ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ

ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ. ГЛАВА II. ТЕПЛОТА И МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. 

А в т о р ы :
Г. А. Бендриков, Б. Б. Буховцев, В. В. Керженцевг Г. Я. Мякишев

Скачать в хорошем качестве в формате PDF всю книгу (399 стр. — копировать не возможно) Задачи по Физике для поступающих в ВУЗы (8-е издание).

Текст, для быстрого ознакомления (в тексте для быстрого ознакомления формулы могут отображаться не корректно):

Закон Ома для полной цепи
736. Падение напряжения на сопротивлении внешней цепи U = IR. По
закону Ома для полной цепи I = S/(R + r). Отсюда
i? = -у-= 6 Ом и t = — у ^ = 4 Ом. ‘
737. По закону Ома для полной цепи / =
Ш
R + r (Я/3) + г
. Исклю-
чив из этих уравнении найдем: = 1,125 А.
738. Ток в цепи / = ^/(# + /’). Напряжение на зажимах источника (7 =
= = /•). График зависимости тока / от сопротивления 7? приведен
на рис. 355, а. При ^ = 0 через источник течет ток короткого замыкания /к = 6 А.

Закон Ома для полной цепи. ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ

Закон Ома для полной цепи. ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ

С увеличением сопротивления ток уменьшается (по гиперболическому закону),
стремясь к нулю. Зависимость напряжения от R показана на рис. 355, б.
С увеличением R напряжение стремится к
739. Ток в цепи накала I = $/(R1-{-R2-\- г) = 65 мА.
740. Сопротивление нити накала R2 — U/I. Ток накала при наличии дополнительного
сопротивления R± в цепи
отсюда Ri — — -U-Ir
= 7,4 Ом.
Ur 4 pi = 3,82 Ом. 741. Rt—g_v ndz-
742, R = Url(g-U) = 2,95 кОм.

309 Закон Ома для полной цепи. ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ.

743. Разность потенциалов на зажимах батареи равна падению напряжения
на внешней цепи U — IR, где / = S/(R + r). Отсюда r = R (§ — U)/U = 4 Ом.
744. Величина тока в цепи / = ■; Падение напряжения на лам-
#1 + #2 + /’
почке U2 = IR’2> на подводящих проводах Ux — IRi. Из этих уравнений находим:
R %R2-U2(Ra_ + r) 2Л 0м> ц SR,-Ut(Rt +г) _
1 ^2 R2
— 0,21 В.
745. Схема включения ламп показана на рис. 356. Через каждую лампу
течет ток I0 = U0/R. Общий ток в линии / = nI0 = nU0/R. Падение напряжения
на сопротивлении линии иг = IRi = nU0Ri/R. Напряжение на зажимах машины*
y = C/o+^i=^o(l-l-2f1) = 293 В.
Э. д. с. машины
Ш = Ч Ir = U^\ + = 308 В.
746. S = (R + r)Ed/R = 5 В.
747. <7 = Cgi?/(«+/-) = 10-6 Кл.
748. Отношение показаний вольтметра в первом и во втором случаях
V i т*(п*+*
и*
11 ‘ч \ 2
749. U1 = &Ur/$r-UR2) = 4A В.

Закон Ома для полной цепи. ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ

Закон Ома для полной цепи. ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ

750. Изобразим схему иначе (рис. 357). Заменим сопротивления Rv R2
и R R R ‘ 3 сопротивлением R = RX -j- p- f-J-. Тогда общее сопротивление
RRa
#2 + ^3
(R1R2 + + R2R3) ^4 _56
*»>-R + R,~ R2R3+(R1 + R,) (R2 + R3j 36 UM‘
Следовательно, амперметр покажет ток / = §//?0=1,8 А.
751. / = 34^/737? = 0,1 А.
752. Падения напряжения на сопротивлениях R± и R2, а также на сопро^
тивлениях 2R± и 2RZ пропорциональны сопротивлениям. Поэтому падерие

310 Закон Ома для полной цепи. ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ.

напряжения на сопротивлении R равно нулю, и ток через него не проходит.
Через сопротивление R2 течет ток / = S/(Rx + R2).
753. Общее сопротивление цепи R = + R0$ + го> гДе и R0s — conpo-
тивления жилы и оболочки до места замыкания:
I 41 п I 41
^1K~P1SI
-Plroi2’ о6~9гS2~9iп (Pl-Dl)’
Ток в цепи I = SiR, отсюда
/ = _jrjf-/ro) _218 км.
4/Г[Рd12 +( йD f1 —Df) J
754. Конденсатор заряжен до напряжения U = &. Это же падение напряжения
будет в первый момент после замыкания ключа на сопротивлении R.
Поэтому текущий по нему в этот момент ток I = %/R.
755. После включения э. д. с. конденсаторы зарядятся и, когда ток
прекратится, все пластины их, соединенные с сопротивлением R, будут иметь
одинаковый потенциал. Емкости С + Сх и С + С2 включены последовательно
к источнику. Общее падение напряжения на них U1-{-U2 = S, а заряд на их
пластинах q = (С + Сх) U1 = (CJ
rC2) U2. Отсюда
(C+ca)g (C+CJ&
Ul~2C+C1+C2’ 2 2С+С1 + С2′
756. Пластины конденсатора С± замкнуты через сопротивления Ri и R2.
Поэтому заряд этого конденсатора <7i = 0 (после прекращения зарядки конденсаторов
С2 и С3). Так как после зарядки конденсаторов токи в схеме не
протекают, то напряжения на конденсаторах С2 и С3 равны ё. Следовательно,
q2 = С2Ш и qs — ^з^’
757. Падение напряжения на сопротивлении R3 равно U = q!C = IR3.
Отсюда ток, текущий через это сопротивление, I = q/CR3. Полное сопротивление
цепи
Э. д. с. элемента
• = IR = -9— (! 2-~—[-+ г0 ) = 1,2 В.
CR3 \Ri~\-R2
758. £ = ^1+^’)==П0 В.
759. Сопротивление конденсатора постоянному току бесконечно велико.
Поэтому после зарядки конденсатора по сопротивлению R3 ток протекать не
будет. Не будет и падения напряжения на этом сопротивлении. Следовательно,
точка А и верхняя пластина конденсатора будут иметь одинаковый потенциал.
Потенциал же точки В будет равен потенциалу нижней пластины конденсатора.
Таким образом, напряжение между обкладками конденсатора будет равно
напряжению U на сопротивлении R2. Ток в цепи I = S/(R± + R2) и £/ = /#2 =
C$R
= ^R2/(Ri + R2). Отсюда заряд конденсатора q = CU = j^—j-|-.
SPn р р
m и — w+*■*,*,+«. Wшг,(см- реш““>ада™ 759)-

311 Закон Ома для полной цепи. ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ.

761. Напряжения на зажимах батареи в первом и во втором случаях
соответственно равны U1 = I1R и U2 = I2R/2. Токи в общей цепи в этих слу-
r(2U2-U1)
чаях 1г- и /о Отсюда R— ~-2 Ом.
-R + г “д.я <Я/2)+>’ м
762. Падение напряжения на сопротивлении i?2 (и на вольтметре) U = IR0,
ток в общей цепи (рис. 358) / = Й>/(#1 + /?0 + »)> где = R2R/(R2 + #) — общее
сопротивление параллельно включенных вольтметра и сопротивления R2.
Решая совместно эти уравнения, получим:
Тот же результат можно получить, решив систему уравнений:
/ = /0 + /2; U = I0R; U = I2R2; S = U + JR1 + Jr.

763. Эквивалентная схема показана на рис. 359, где сопротивления Rx
соответствуют проволокам, соединяющим элемент с кольцом, а сопротивления
R2 — двум половинам кольца. Общее сопротивление внешней цепи R==2R1-\-
+ (Да/2), где Ях = р-|- и R2 = p™. Ток в общей цепи / = £?/(# + /*). Напря-
жение между точками А и В
1R* £
и=- 2
<§я
4RiR2-\- 2г
764. 11
П
765. £/ = —
4 + я + (2r*S/pa)
= 0,69.
= 16 В.
= 0,64 В.
RiR2Jrr ,(#1 + Я2) ^
— 1^1^э~К#2~Ьг) (2#i + #з)]
#1^3 + (#2″ЬГ) (#1 + #з)
766. Сопротивление каждой пары г/2. Полное сопротивление внешней
цепи до удаления одного из сопротивлений равно R = 3r/2. По закону Ома
для полной цепи 21 = j%/(R-\- гх). Отсюда э. д. с. источника % = 2/ (R + гг) =
= / (3г + 2г1). После удаления одного из сопротивлений полное сопротивление
внешней цепи R1 = (2r/2)-{- r = 2r. Ток в общей цепи Ii = S/(Ri + r1). Через
сопротивление, оставшееся без пары, будет идти ток
/(3 г + 2гг)
2r + г1
а через остальные сопротивления будут идти токи /2 = /1/2 = 2 А.
SR2 , по , %Ri
h- — = 4 А,
767. /х =
= 2,97 А.

312 Закон Ома для полной цепи. ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ.

768. Схема подключения лампочек изображена на рис. 360. Вторая лампочка
и провода, идущие к ней, начиная от места присоединения ^первой
лампочки, образуют последовательную цепочку с общим сопротивлением R2 =
— R1JrR. Эта цепочка соединена параллельно с первой лампочкой и
вместе с ней образует сопротивление
^2^3 __ (Ri~\~R) Ri
Ra~ WfRi Wi+R •
Полное сопротивление внешней цепи
р р . р R (R-\-2Ri)-\-Ri(R-\-Ri)
= Н + Н з- R + 2RX ‘•
Ток, текущий через батарею,
, g ___________ 0 Я 7 .
r + tf„ (/? + г) + — U’°‘ А-
769. Пусть э. д. с. источника Ш и его сопротивление г. Тогда Ii = $/(Ri + r)
и /2 = ^/(^2 + г)- Из этих уравнений найдем:
г = 3 Ом и $ = IlIifRl-R’).=*40 в.
/ 2 — /1 12 — 11
™- —
771. При подключении к батарее амперметра через него течет ток 1г =
= + гДе $ — э- Д* с. батареи, а г —ее внутреннее сопротивление.
При подключении к батарее вольтметра через него течет ток /2 = $/(#2 + »)>
и вольтметр показывает напряжение = /2/?2 = $^2/(^2+ г)- Отсюда находим:
R2(U-I1R1) се hu (R2-R1)
I1R2-U I1R2-U *
Ток короткого замыкания (при равном нулю внешнем сопротивлении)
, S hU(R,-R1) o n f i
к _ г ~RAU-hR1)~ *
™- °»: ‘—т-5 А-
773. При зарядке аккумулятор включается навстречу источнику. Во
время зарядки ток внутри аккумулятора течет от положительного полюса
к отрицательному. Напряжение сети U = 1 ^ + где / — ток зарядки
(см. введение к этому разделу). Отсюда I = (U — S)/(R + r). Напряжение на
зажимах аккумулятора

313 Закон Ома для полной цепи. ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ.

Закон Ома для полной цепи. 
На главную страницу ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ ДЛЯ ПОСТУПАЮЩИХ В ВУЗЫ.

One thought on “Закон Ома для полной цепи. ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ

Comments are closed.

Статистика


Яндекс.Метрика