Читайте также:
|
-----------------------------------------------------------------------
1. Напряжение на концах медного провода диаметром d и длиной l равно 
. При увеличении напряжения в 4 раза удельная тепловая мощность тока …
| увеличится в 16 раз |
| увеличится в 4 раза | |
| не изменится | |
| уменьшится в 16 раз |
-----------------------------------------------------------------------
Решение:
Согласно закону Джоуля – Ленца в дифференциальной форме, 
, где 
удельная тепловая мощность тока, 
удельное сопротивление, 
напряженность электрического поля в проводнике. Поскольку 
, напряженность поля также увеличится в 4 раза, следовательно, удельная тепловая мощность тока увеличится в 16 раз.
-----------------------------------------------------------------------
2. Напряжение на концах медного провода диаметром d и длиной l равно U. Если взять медный провод диаметром d, но длиной 2 l и увеличить напряжение в 4 раза, то среднее время дрейфа электронов от одного конца проводника до другого …
|
| не изменится |
| увеличится в 4 раза | |
| увеличится в 2 раза | |
| уменьшится в 4 раза |
-----------------------------------------------------------------------
Решение:
Время, которое требуется в среднем для того, чтобы электроны продрейфовали на расстояние l, определяется соотношением 
, где 
– средняя скорость упорядоченного движения (дрейфа) электронов. Формула, связывающая силу тока со средней скоростью упорядоченного движения носителей тока, имеет вид 
, где q0 – заряд носителей, в данном случае – электронов, n – их концентрация, S – площадь поперечного сечения проводника. С учетом закона Ома для участка цепи 
и формулы для сопротивления проводника 
получаем выражение для средней скорости направленного движения электронов 
, из которого следует, что <v> не зависит от диаметра провода. Тогда время дрейфа 
. Таким образом, если взять медный провод диаметром d, но длиной 2 l и увеличить напряжение в 4 раза, то среднее время дрейфа электронов от одного конца проводника до другого не изменится.
-----------------------------------------------------------------------
3. Два одинаковых источника тока соединены последовательно. Если источники соединить параллельно, то сила тока короткого замыкания …
|
| увеличится в 2 раза |
| увеличится в 4 раза | |
| не изменится | |
| уменьшится в 2 раза |
-----------------------------------------------------------------------
Решение:
Сила тока короткого замыкания 
, где 
и 
– ЭДС и внутреннее сопротивление батареи, состоящей из двух источников. При последовательном соединении источников 
, 
; здесь 
и 
– ЭДС и внутреннее сопротивление одного источника. При параллельном соединении 
, а 
.
Тогда 
, 
.
-----------------------------------------------------------------------
4. Через лампу, подключенную к источнику тока с ЭДС 8 В и внутренним сопротивлением 1 Ом протекает ток 2 А. Зависимость тока от приложенного к лампе напряжения показана на графике …
|
| |
-----------------------------------------------------------------------
Решение:
Согласно закону Ома для замкнутой цепи, сила тока, который протекает по проводнику, рассчитывается по формуле 
, где 
– ЭДС источника тока, 
– сопротивление проводника (в данном случае лампы), – внутреннее сопротивление источника тока. Сопротивление лампы 
. Из рисунка следует, что сопротивление лампы 
соответствует графику 3.
-----------------------------------------------------------------------
5. На рисунке показана зависимость силы тока в электрической цепи от времени:
Отношение заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника за двадцать секунд, к заряду, прошедшему за последние пять секунд, равно …
|
| |
| 1,5 | |
-----------------------------------------------------------------------
Решение:
По определению сила тока в цепи 
. Отсюда 
, где 
– заряд, прошедший через поперечное сечение проводника за бесконечно малый промежуток времени 
. Заряд, прошедший за определенный промежуток времени, можно определить по формуле 
. Используя геометрический смысл определенного интеграла, найдем 
и 
Следовательно, 
-----------------------------------------------------------------------
6. На рисунке показана зависимость силы тока в электрической цепи от времени.
Наименьший заряд протечет через поперечное сечение проводника в промежутке времени ________ с.
|
| 15–20 |
| 0–5 | |
| 5–10 | |
| 10–15 |
-----------------------------------------------------------------------
7. На рисунке представлена зависимость плотности тока j, протекающего в проводниках 1 и 2, от напряженности электрического поля Е:
Отношение удельных сопротивлений 1/2 этих проводников равно …
|
| 1/2 |
| 1/4 | |
-----------------------------------------------------------------------
Решение:
Согласно закону Ома в дифференциальной форме, плотность тока в проводнике равна 
, где 
– удельное сопротивление материала, 
– напряженность электрического поля в проводнике. Взяв любое значение напряженности поля, например, 
и соответствующие ему значения плотности тока из графика 
и 
, можно определить отношение удельных сопротивлений проводников: 
.
-----------------------------------------------------------------------
8. Вольтамперные характеристики активных элементов 1 и 2 цепи представлены на рисунке:
При напряжении 20 В отношение мощностей Р1/Р2 равно …
|
| |
| |
-----------------------------------------------------------------------
Решение:
Мощность, выделяемая на активных элементах, равна 
, где 
сила тока, 
напряжение. Для напряжения 20 В из графика можно найти силу тока. Тогда 
.
-----------------------------------------------------------------------
9. На рисунке представлены результаты экспериментального исследования зависимости силы тока в цепи от значения сопротивления R, подключенного к источнику постоянного тока. КПД источника (в процентах) при сопротивлении 
Ом составляет …
|
| |
-----------------------------------------------------------------------
Решение:
Коэффициент полезного действия источника тока определяется по формуле: 
. Здесь r – внутреннее сопротивление источника. Для его определения воспользуемся законом Ома для замкнутой цепи: 
. Если из приведенного графика взять два значения сопротивления R и соответствующие им значения силы тока J и подставить их в это уравнение, то получим систему двух уравнений с двумя неизвестными. Например: 
Ом, 
А; 
Ом, 
А. Тогда 
, 
. Решая эту систему, получим: 
В, 
Ом. Искомое значение КПД источника 
.
-----------------------------------------------------------------------
10. Электропроводка должна выполняться из достаточно толстого провода, чтобы он сильно не нагревался и не создавал угрозы пожара. Если проводка рассчитана на максимальную силу тока 16 А и на погонном метре провода должно выделяться не более 2 Вт тепла, то диаметр медного провода (с учетом того, что удельное сопротивление меди равно 17 нОм·м) равен ______ мм.
|
| 1,7 |
| 0,83 | |
| 1,5 | |
| 0,97 |
-----------------------------------------------------------------------
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 513 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |