Формулы, используемые на уроках «Задачи по теме: Закон Ома. Соединение проводников» для подготовки к ЕГЭ по физике.
Задача № 1. Медный проводник весом Р = 0,1 Н имеет сопротивление R = 1 мОм. Найти диаметр d его поперечного сечения. Плотность меди рп = 8,9 • 103 кг/м3, ее удельное сопротивление рс = 1,7 • 10–8 Ом•м.
Задача № 2. Определить напряженность Е электрического поля в серебряном проводнике с радиусом поперечного сечения r = 0,5 мм при силе тока I = 2 А. Удельное сопротивление серебра р = 1,6 • 10–8 Ом•м.
Задача № 3. Напряжение на стальном проводнике U = 100 В, его длина l = 200 м. Средняя скорость упорядоченного движения свободных электронов в проводнике v = 5 • 10–4 м/с. Найти концентрацию п свободных электронов в этом проводнике. Удельное сопротивление стали р = 1,2 • 10–7 Ом•м, модуль заряда электрона е = 1,6 • 10–19 Кл.
Задача № 4. Между обкладками плоского конденсатора находится вещество с диэлектрической проницаемостью ε и удельным сопротивлением р. Чему равно электрическое сопротивление R этого вещества, если емкость конденсатора С?
Задача № 5. Какой силы ток пройдет по проводам, соединяющим обкладки плоского конденсатора с источником напряжения, если из конденсатора удалить с постоянной скоростью v = 5 см/с диэлектрик? Площадь обкладок квадратной формы S = 300 см2, расстояние между ними d = 3 мм, диэлектрик – слюда. Диэлектрическая проницаемость слюды ε1 = 6. Напряжение на клеммах источника U = 4 В.
Задача № 6. Чему равно напряжение U на катушке, содержащей N = 500 витков стального провода с диаметром витка D = 8 см, если плотность тока в ней j = 10 А/мм2 ? Удельное сопротивление стали р = 1,2 • 10–7 Ом•м.
Задача № 7. Резистор из медной проволоки и амперметр включены последовательно (рис. 5-20). При температуре t0° = 0 °С сопротивление резистора R0 = 20 Ом. Сопротивление амперметра RA = 10 Ом. Какую силу тока I2 будет показывать амперметр, когда резистор нагреется до t° = 100 °С, если при t0° = 0 °С он показывает I1 = 4 А? Температурный коэффициент меди α = 4,3 • 10–3 К–1.
Задача № 8.
Угольный и железный стержни одинакового диаметра соединены последовательно. Как должны соотноситься длины этих стержней, чтобы их общее сопротивление не зависело от температуры? Температурные коэффициенты сопротивления угля и железа соответственно равны αугля = –0,08 • 10–3 К–1 и αжел = 6 • 10–3 К–1. Удельные сопротивления при 0°С этих веществ ругля = 4 • 10–5 Ом•м и ржел = 1,2 • 10–7 Ом•м.
Примечание: температурный коэффициент угля отрицателен, потому что при повышении температуры его сопротивление уменьшается.
Задача № 9. Во сколько раз уменьшится сопротивление проводника без изоляции, если его согнуть пополам, а затем скрутить?
Задача № 10. Участок цепи состоит из трех последовательно соединенных проводников, подключенных к источнику напряжения U = 50 В (рис. 5-22). Сопротивление первого проводника R1 = 2 Ом, второго R2 = 6 Ом, а напряжение на третьем проводнике U3 = 10 В. Найти силу тока I в этих проводниках, сопротивление третьего проводника R3 и напряжения U1 и U2 на первом и втором проводниках.
Задача № 11. Электрическую лампу сопротивлением Rл = 200 Ом, рассчитанную на напряжение Uл = 100 В, надо питать от сети с напряжением Uобщ = 220 В. Какой длины l вольфрамовый проводник с диаметром поперечного сечения d = 0,4 мм надо включить последовательно с лампой, чтобы она не перегорела? Удельное сопротивление вольфрама р = 5,5 • 10–8 Ом•м.
Задача № 12. N = 10 ламп, рассчитанных на напряжение Uл = 2,5 В и силу тока Iл = 0,1 А, надо соединить параллельно. Для их питания имеется источник напряжением Uобщ = 6 В. Резистор какого сопротивления R надо подключить последовательно к этому источнику (рис. 5-24), чтобы лампы не перегорели?
Задача № 13. Кабель состоит из двух стальных жил с площадью поперечного сечения S1 = 0,4 мм2 каждая и четырех медных жил с площадью поперечного сечения S2 = 0,8 мм2 каждая. Найти падение напряжения U на каждых l = 2 км кабеля при силе тока в нем I = 0,2 А. Удельное сопротивление стали p1 = 1,2 • 10–7 Ом•м, удельное сопротивление меди р2 = 1,7 • 10–8 Ом•м.
Задача № 14. Сопротивление одного из последовательно соединенных проводников в N = 4 раза больше сопротивления другого. Во сколько раз изменится сила тока в цепи, если эти проводники включить параллельно, а напряжение на них оставить прежним?
Задача № 15. Четыре одинаковых сопротивления R соединяют всеми возможными способами. Определить общие сопротивления во всех этих случаях.
Задача № 16. Если вольтметр включить последовательно с резистором R1 = 100 Ом, то он покажет напряжение U1 = 40 В при напряжении на данном участке цепи U = 120 В. Какое напряжение U2 покажет вольтметр, если к нему подключить последовательно резистор R2 = 30 Ом, а напряжение U оставить прежним?
Задача № 17. Напряжение на концах участка цепи, изображенного на рис. 5-28, равно Uобщ. Найти силу тока Iобщ в его неразветвленной части, если сопротивления равны R.
Задача № 18. К проволочному кольцу в двух точках а и b присоединены подводящие ток провода (рис. 5-29). В каком отношении делят точки а и b длину окружности кольца, если общее сопротивление Rобщ получившегося участка цепи n = 4,5 раза меньше сопротивления R проволоки, из которой сделано кольцо?
Задача № 19. Сопротивление гальванометра Rг = 400 Ом. При прохождении через него тока силой I0 = 0,2 мА стрелка гальванометра отклоняется на одно деление. Вся шкала гальванометра имеет N = 100 одинаковых делений. Если к этому гальванометру подключить один шунт, то он сможет измерять токи силой до I1 = 2 А, а если к нему подключить другой шунт, то он сможет измерять токи силой до I2 = 8 А. Найти сопротивления R1 и R2 этих шунтов.
Задача № 20. Если к амперметру, рассчитанному на предельный ток силой IА = 10 А, подсоединить шунт сопротивлением Rш = 1 Ом, то цена деления амперметра увеличится в N = 10 раз. Какое добавочное сопротивление Rд.c. следует подключить к этому амперметру, чтобы им можно было измерять напряжение до U = 150 В?
Задача № 21. Из проводника сопротивлением R = 10 Ом сделали два одинаковых кольца с перемычками по диаметру и присоединили их к источнику напряжения U = 100 В (рис. 5-36, а). Найти силу тока I в неразветвленном участке цепи. Сопротивлением соединительных проводов можно пренебречь.
Это конспект по теме «Закон Ома. Соединение проводников. ЗАДАЧИ на ЕГЭ». Выберите дальнейшие действия: