По однородному металлическому проводнику постоянного сечения течет ток
Обновлено: 04.10.2024
Закон Ома был экспериментально открыт в 1826 году в следующей форме:
Сила тока, текущего по однородному металлическому проводнику, пропорциональна падению напряжения U на проводнике:
, (1) - закон Ома в интегральной форме
где R электрическое сопротивление проводника, ,
-удельное сопротивление (Ом м), - длина, S –площадь сечения проводника.
Однородным называется такой участок цепи, на котором действуют только электростатические силы.
Выражение (1) определяет соотношение между током и напряжением для однородного участка цепи и называется законом Ома в интегральной форме.
Единица сопротивления – Ом,
Сопротивление проводника определяется
· его геометрическими размерами ( )
· материалом, их которого этот проводник изготовлен.
Наименьшими удельными сопротивлениями обладают серебро, медь, золото, алюминий.
Величина , обратная удельному сопротивлению, называется удельной проводимостью или электропроводимостью вещества.
В дифференциальной форме закон Омапринимает вид:
- вектор плотности тока равен произведению электропроводности и вектора напряженности электростатического поля.
Рассмотрим однородный участок проводника, в пределах которого площадь сечения остается постоянной.
· сила тока равна ,
· связь напряженности и потенциала дает значение напряжения ,
· сопротивление участка определяется формулой .
· Подставив в формулу (1), имеем: ;
Закон Ома объясняет классическая теория металлов, созданная физиками Друде и Лоренцем. Согласно этой теории валентные электроны в металле являются общими для всех атомов и движутся в пространстве между положительными ионами, которые находятся в узлах кристаллических решеток. Электроны проводимости образуют электронный газ, подчиняющийся законам идеального газа. Однако, в отличие от молекул идеального газа, которые при движении сталкиваются друг с другом, электроны в металле сталкиваются с узлами кристаллической решетки, и расстояние, которое проходит электрон между двумя такими соударениями, есть длина свободного пробега электрона λ. В результате таких столкновений устанавливается тепловое равновесие между электронным газом и кристаллической решеткой. Друде распространил на электронный газ результаты кинетической теории газов.
Тогда средняя скорость теплового движения электронов: ,
при комнатной температуре
При внесении проводника в поле, на хаотическое тепловое движение электронов накладывается упорядоченное движение электронов некоторой средней скоростью ,
при этом плотность тока: .
Максимально возможное значение ,
т.е. в раз меньше средней скорости теплового движения .
Найдем изменение кинетической энергии электронов, вызываемое полем.
Для этого определим средний квадрат результирующей скорости:
Величины и независимы, поэтому ,
(среднее значение вектора тепловой скорости равно нулю, т.к. направление меняется хаотично) , следовательно,
Таким образом, упорядоченное движение увеличивает кинетическую энергию электронов на
Двигаясь в кристалле, электроны испытываю соударение с узлами кристаллической решетки. Время между двумя соударениями: ,
где -длина свободного пробега электрона в металле.
Друде предположил, что при соударении электронов с узлом кристаллической решетки вся дополнительная энергия передается иону, в результате соударения u=0. Если поле, ускоряющее электроны, однородно, электрон получает постоянное ускорение , и к концу пробега скорость упорядоченного движения достигает максимума:
Скорость u изменяется во времени линейно, поэтому
Для плотности тока j получим: , т.е. j ~ E - закон Ома.
Коэффициент пропорциональности есть проводимость.
Если бы электроны не сталкивались с ионами кристаллической решетки, их скорости росли бы беспрепятственно, и проводимость была бы неограниченно большой , т.к. .
Сопротивление проводника зависит от температуры и давления.
Сопротивление металлических проводников зависит от температуры по закону: ,
где - температурный коэффициент сопротивления.
Изобразим эту зависимость графически.
Для некоторых металлов и сплавов вблизи абсолютного нуля температуры наблюдается скачкообразное падение сопротивления практически до нуля. Это явлениеназываютсверхпроводимостью.
Температура перехода в сверхпроводящее состояние
для разных металлов лежит в интервале от 2 до 10 К.
4. Закон Ома для неоднородного участка цепи.
На носители тока на неоднородном участке цепи
· действуют, кроме электростатических сил , еще и сторонние силы . Сторонние силы способны вызывать упорядоченное движение носителей тока так же, как и силы электростатические.
· средняя скорость упорядоченного движения носителей пропорциональна суммарной силе , тогда плотность тока
– это закон Ома для неоднородного участка цепи в дифференциальной форме.
Неоднородным называют участок цепи , на котором действуют сторонние силы.
Перейдем к интегральной форме этого закона.
Рассмотрим неоднородный участок цепи.
· Допустим, что внутри этого участка существует линия (контур тока) удовлетворяющая следующим условиям:
1) в каждом сечении, перпендикулярном к контуру, величины , , и имеют с достаточной точностью одинаковые значения;
2) векторы , , в каждой точке направлены по касательной к контуру. Поперечное сечение проводника может быть непостоянным.
· Выберем произвольно направление движения по контуру.
Пусть выбранное направление соответствует перемещению от конца 1 к концу 2 участка цепи. Спроектируем выражение (2) на элемент контура1-2:
Знак ‘+’ берем в том случае, если ток течет от 1 к 2,
‘-‘ если ток течет в направлении 2 к 1.
Вследствие сохранения заряда сила постоянного тока в каждом сечении должна быть одинаковой.
Поэтому вдоль контура .
Силу тока в данном случае нужно рассматривать как алгебраическую величину.
Направление 1-2 выбрано произвольно, поэтому, если ток течет в выбранном направлении, его считают положительным, если в направлении 2-1 – отрицательным.
· Заменим ; , имеем из (3):
· Умножим это выражение на и проинтегрируем вдоль контура: , здесь – сопротивление всей цепи,
- падение напряжения на сопротивление R,
- ЭДС, действующая на участки 1,2.
Тогда , - интегральная форма закона Ома для неоднородного участка цепи
а ток - это закон Ома для неоднородного участка цепи.
1) Если цепь замкнутая, то ; и .
Тогда -закон Ома для замкнутой цепи.
2) если источник разомкнут, то I =0 и , т.е. ЭДС источника можно определить как разность потенциалов на его клеммах в разомкнутом состоянии.
3) Если в цепи действует несколько ЭДС, то равна их алгебраической сумме.
- Рассмотрим участок цепи, показанный на рис. 5.2.
Сопротивление отлично от нуля только на отрезке R.
На нижней части рисунка представлен ход потенциала вдоль данного участка.
Выясним, что здесь происходит.
Из того факта, что потенциал на отрезке R уменьшается слева направо, следует, что I > 0, т. е. ток течет в положительном направлении (от 1 к 2).
1 к точке 2 — в сторону большего значения потенциала. Это возможно лишь потому, что на данном участке имеется э. д. с. , действующая в положительном направлении (от 1 к 2).
Внешнее сопротивление в цепи в раз больше внутреннего сопротивления источника. Найти отношение разности потенциалов на клеммах источника к его ЭДС.
Пусть - внутреннее сопротивление источника , а - внешнее сопротивление цепи. Согласно формуле получаем
Из этих двух уравнений получим:
Отсюда видно, что чем больше , тем больше приближается разность потенциалов на клеммах источника к его э. д. е., и наоборот.
В заключение полезно привести наглядную картину, позволяющую лучше уяснить, что происходит в замкнутой цепи постоянного тока.
На рис. 5.3 показано распределение потенциала вдоль замкнутой цепи, содержащей источник э. д. с. на участке АВ. Потенциал для наглядности отложен вдоль образующих цилиндрической поверхности, которая опирается на контур с током.
Точки А и В соответствуют положительной и отрицательной клеммам источника.
Из рисунка видно, что процесс протекания тока можно представить себе так: положительные заряды-носители «соскальзывают» по наклонному «желобу» от точки к точке — по внешнему участку цепи, внутри же источника «подняться» от точки к точке им помогают сторонние силы, обозначенные стрелкой.
Постоянный ток
Ч ерез сечение S за 1 с равномерно переносятся заряды и . Соответствующая сила тока равна:
1) нулю; 2) 2 А; 3) 1 А.
Ч ерез сечение S за 2 с равномерно переносятся заряды и . – соответствующая сила тока. Укажите правильный ответ:
1) , ток течет слева направо;
2) , Ток течет слева направо;
3) , ток течет справа налево.
Сила тока меняется со временем по линейному закону:
Какой заряд перенесен по цепи за время ? Укажите неправильный ответ:
Электрон вращается вокруг ядра по круговой орбите (планетарная модель атома). Частота оборотов в секунду – , радиус орбиты – , скорость электрона на орбите – , – заряд электрона. Эквивалентный ток равен:
Э лектрический заряд равномерно распределен по ленте – поверхностная плотность заряда , ширина ленты – . Ток, созданный перемещением ленты со скоростью , равен:
П рорезиненная заряженная лента шириной движется со скоростью . Рассматривая ленту как равномерно заряженную поверхность, напряженность электрического поля которой равна , определите силу тока, созданного механическим перемещением заряда:
Какая из приведенных формул для подсчета силы тока неверна?
– заряд, – плотность тока, – площадь поперечного сечения проводника, – сопротивление проводника, – разность потенциалов между концами проводника.
Подвижность носителей заряда не входит в формулу
( – вектор плотности тока, – заряд носителей, – скорость направленного движения носителей, – концентрация носителей):
Уравнение непрерывности тока в общем случае имеет вид:
Уравнение непрерывности тока в общем случае имеет вид:
Для стационарного тока выполняется соотношение:
Для стационарного тока выполняется соотношение:
Какое утверждение является неправильным?
Ток является стационарным, если за любые равные промежутки времени через поперечное сечение трубки тока проходят одинаковые заряды;
Ток является стационарным, если через любое поперечное сечение трубки тока проходят за один и тот же промежуток времени одинаковые заряды;
Ток является стационарным, если направление его протекания с течением времени не изменяется.
Тепловое действие тока отсутствует:
в состоянии сверхпроводимости;
если не выполняется закон Ома для участка цепи;
при протекании тока внутри источника тока;
тепловое действие тока имеется всегда.
Магнитное действие тока отсутствует:
В состоянии сверхпроводимости;
когда ток течет внутри источника тока;
магнитное действие тока имеется всегда.
остоянный ток течет по проводнику переменного сечения. Сравните величину плотности тока в разных участках проводника:
Какое из приведенных ниже соотношений не является формулировкой или следствием закона сохранения заряда?
1) ( – плотность тока, – объемная плотность заряда);
2) ( – алгебраическая сумма токов, сходящихся к узлу);
4) ( – величина заряда).
П о однородному проводнику постоянного сечения течет постоянный ток. Зависимость потенциала точек проводника от координаты при этом имеет вид:
По однородному проводнику постоянного сечения течет постоянный ток. – потенциал точек проводника с координатой .
Н а рисунке приведены графики для разных значений сил тока. Укажите неправильный ответ:
Н а каком из графиков приведена ВАХ для проводника, в котором выполняется закон Ома для участка цепи:
Сопротивление тонкого сферического слоя радиуса и толщиной (ток растекается по радиусам) равно:
( – удельное сопротивление; – удельная проводимость).
Проводимость тонкого сферического слоя радиуса и толщиной (ток растекается по радиусам) равна:
Проводимость тонкого цилиндрического слоя радиуса , толщиной , длиной (ток растекается по радиусам) равна:
Сопротивление тонкого цилиндрического слоя радиуса , толщиной , длиной (ток растекается по радиусам) равно:
Закон Ома в дифференциальной форме имеет вид: . Укажите неправильный ответ:
1) – плотность тока; 2) – удельное сопротивление;
3) – напряженность поля в проводнике.
П остоянный ток течет по проводнику переменного сечения. – напряженность электрического поля в проводнике. Укажите правильный ответ:
П остоянный ток течет по однородному проводнику переменного сечения. – удельная проводимость точек проводника. Укажите правильный ответ:
П о металлическому проводнику течет постоянный ток. Напряженность электрического поля у поверхности проводника определяет величину и направление тока . Укажите неправильный ответ:
1) ; 2) ток течет слева направо, ток справа налево;
3) ; 4) электроны проводимости ( ) движутся справа налево.
П о цепи, составленной из медной и железной проволок одинакового сечения, течет постоянный ток. Известно, что удельное сопротивление у железа больше, чем у меди. В каком проводнике напряженность электрического поля больше?
3) напряженности равны.
Медная и железная проволоки одинаковой длины и одинакового сечения соединены параллельно. В каком проводнике напряженность электрического поля больше?
1) в медном; 2) в железном; 3) напряженности равны.
К какому из описанных проводников можно применить формулу для расчета сопротивления , где – удельное сопротивление, – длина проводника, – площадь его поперечного сечения.
1) постоянно по длине проводника;
2) возрастает вдоль оси х;
3) убывает вдоль оси х;
4) постоянно по длине проводника.
Н а рисунках а, б, в представлены температурные зависимости удельного сопротивления веществ:
Какое утверждение справедливо?
На рис. а – температурная зависимость для металлов;
На рис. б – температурная зависимость для полупроводников;
На рис. б – температурная зависимость для электролитов;
На рис. в – нетипичная зависимость удельного сопротивления от температуры.
Явление сверхпроводимости обнаружено:
1) Камерлинг – Оннесом; 2) Ленцем; 3) Мейснером;
4) Бардиным, Купером, Шрифером.
Какое соотношение не описывает закон Джоуля – Ленца?
– сила тока, – сопротивление, – напряженность электрического поля, – удельная электропроводность.
– удельное сопротивление, – удельная проводимость, – плотность тока, – электрическая постоянная, – напряженность электрического поля.
Укажите неправильный ответ. ЭДС источника равна:
напряжению на зажимах разомкнутого источника;
работе сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда по цепи;
( – напряженность поля сторонних сил);
напряжению на зажимах источника, измеренному вольтметром.
П о цепи, входящей в состав замкнутой цепи и состоящей из проводника постоянного сечения и идеального источника ЭДС, течет постоянный ток.
Гбоу впо московский государственный медико стоматологический университет им. А. И. Евдокимова минздравсоцразвития РФ
Единственный в мире Музей Смайликов
Самая яркая достопримечательность Крыма
4.36. По однородному проводнику переменного поперечного сечения с удельной электрической проводимостью 8 См/м проходит постоянный ток. В сечении, площадь которого равна 30 см 2 плотность тока составляет 3 А/м 2 . Определите величину плотности электрического тока в том месте проводника, где площадь поперечного сечения равна 120 см 2 .
4.37. По однородному проводнику переменного поперечного сечения течет постоянный электрический ток силой 2 А. Площадь первого поперечного сечения равна 50 см 2 , площадь второго поперечного сечения проводника равна 10 см 2 . Определите величину отношения плотности тока проводимости во втором сечении к аналогичной величине в первом.
4.38. По однородному проводнику переменного поперечного сечения течет постоянный электрический ток силой 1 А. Площадь поперечного первого сечения равна 60 см 2 , площадь второго поперечного сечения проводника равна 30 см 2 . Определите величину отношения напряженности электрического поля во втором сечении к величине напряженности в первом сечении.
4.39. По однородному проводнику переменного поперечного сечения протекает постоянный электрический ток. В сечении S(1) = 27 мм 2 количество тепла, выделяющегося в единице объема ежесекундно равно 90 мДж. Определите количество тепла, которое выделится в единице объема в сечении S(2) = 9 мм 2 за время t = 5 c.
4.40. По двум участкам, один из которых состоит из мышечной ткани, а другой из жировой, одинаковых геометрических размеров протекает постоянный электрический ток одинаковой силы. В жировой ткани в единицу времени выделяется 50 Дж тепла. Определите количество тепла, которое выделится в мышечной ткани. Удельная электрическая проводимость мышечной ткани γ1 = 0,64 См/м, относительная диэлектрическая проницаемость – ε1 = 110. Удельная электрическая проводимость жировой ткани γ2 = 0,05 См/м, а относительная диэлектрическая проницаемость – ε2 = 23 .
4.41. При диатермии к участку тела человека по проводам подводится переменный ток частотой 5 МГц. Участок тела состоит преимущественно из мышечной и жировой тканей объем и геометрические размеры которых одинаковы. В единице объема жировой ткани в единицу времени выделяется 20 Дж тепла. Определите количество тепла, которое выделяется при диатермии ежесекундно в единице объема мышечной ткани. Удельная электрическая проводимость мышечной ткани γ1 = 0,69 См/м, относительная диэлектрическая проницаемость - ε1 = 110 . Удельная электрическая проводимость жировой ткани γ2 = 0,02 См/м, а
РЕШЕНИЯ, УКАЗАНИЯ, ОТВЕТЫ
3. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ, БИОАКУСТИКА.
3.1. Гармонические колебания по закону косинуса происходят в соответствии с формулой:
. Подставим данные из условия задачи в формулу: . Откуда получаем: . И окончательный ответ: .
3.2. Гармонические колебания по закону косинуса происходят в соответствии с формулой:
. Подставим данные из условия задачи в формулу: . Откуда получаем: . И получим окончательный ответ: .
3.3. Из условия ясно, что материальная точка совершает гармонические колебания по закону синуса. Общий вид закона:
. Ускорение получим, дважды продифференцировав смещение по времени.
Ускорение при гармонических колебаниях изменяется по гармоническому закону с максимальным значением, равным амплитуде ускорения: .
Ответ:.
3.4. Если в колебательной системе происходят гармонические колебания, то частота этих колебаний не зависит от амплитуды колебаний. Таково содержание закона Галилея.
Гармонические колебания – это «малые» колебания, могут происходить с разными, но небольшими амплитудами. Ответ: частота гармонических колебаний осталась неизменной и равна 46 герцам.
3.5. В данном случае мы имеем дело с частным проявлением биений. Биения возникают при сложении однонаправленных гармонических колебаний разных, но близких частот. Для простоты будем считать амплитуды колебаний равными (обозначим их ), круговая частота первого колебания - , второго –, причём. , . Результат сложения колебаний: . Воспользовавшись известной формулой тригонометрии:
и, положив и , получим:. Учитывая, что:
. Полученное соотношение допускает следующее формальное истолкование. Произведениемало меняетсяза товремя, за которое произойдёт много колебаний с круговой частотой . На этом основании будем считать амплитудой биений. Но частота изменения абсолютной величины косинуса в два раза больше частоты изменения самого косинуса. Эту удвоенную частоту назовём частотой биений. Применив эти соображения к задаче, получим:
частоту изменений амплитуды результирующего колебания (частоту биений) = (6003-6000) Гц = 3 Гц. Круговая частота биений Ответ: 3 Гц.
3.6. В данном случае мы имеем дело с частным проявлением биений. Биения возникают при сложении однонаправленных гармонических колебаний разных, но близких частот. Для простоты будем считать амплитуды колебаний равными (обозначим их ), круговая частота первого колебания - , второго –, причём . , . Результат сложения колебаний: . Воспользовавшись известной формулой тригонометрии:
и, положив и , получим: . Учитывая, что:,
. Полученное соотношение допускает следующее формальное истолкование. Произведениемало меняетсяза товремя, за которое произойдёт много колебаний с круговой частотой . На этом основании будем считать амплитудой биений. Но период изменения абсолютной величины косинуса в два раза меньше периода изменения самого косинуса. Применив эти соображения к задаче, получим: .
3.7. Для ответа на поставленный вопрос достаточно вспомнить уравнение гармонических колебаний.
далее, разделив на массу,
, и обозначив , получим уравнение динамики гармонического движения в каноническом виде: .
Круговая частота гармонических колебаний связана с периодом однозначно: ..
Ответ:.
3.8. ЭКГ, в лучшем случае, представляет собою график периодически повторяющихся комплексов, т.е. не является синусоидой.
Если допустить правильное чередование комплексов – периодичность, то ЭКГ можно представить в виде гармонического ряда (ряда Фурье). Первая гармоническая составляющая в таком ряду (первая или основная гармоника) будет иметь частоту обратную периоду и численно равную ЧСС в секунду. Вторая гармоника будет иметь вдвое большую частоту. Следовательно: = 1,1 ,
1. Через сечение S за 1 с равномерно переносятся заряды и . Соответствующая сила тока равна:
2. Через сечение S за 2 с равномерно переносятся заряды и . – соответствующая сила тока. Укажите правильный ответ:
3. Сила тока меняется со временем по линейному закону:
4. Электрон вращается вокруг ядра по круговой орбите (планетарная модель атома). Частота оборотов в секунду – , радиус орбиты – , скорость электрона на орбите – , – заряд электрона. Эквивалентный ток равен:
5. лектрический заряд равномерно распределен по ленте – поверхностная плотность заряда , ширина ленты – . Ток, созданный перемещением ленты со скоростью , равен:
6. Прорезиненная заряженная лента шириной движется со скоростью . Рассматривая ленту как равномерно заряженную поверхность, напряженность электрического поля которой равна , определите силу тока, созданного механическим перемещением заряда:
7. Какая из приведенных формул для подсчета силы тока неверна?
8. Подвижность носителей заряда не входит в формулу
9. Уравнение непрерывности тока в общем случае имеет вид:
10. Уравнение непрерывности тока в общем случае имеет вид:
11. Для стационарного тока выполняется соотношение:
12. Для стационарного тока выполняется соотношение:
13. Какое утверждение является неправильным?
1) Ток является стационарным, если за любые равные промежутки времени через поперечное сечение трубки тока проходят одинаковые заряды;
2) Ток является стационарным, если через любое поперечное сечение
14. Тепловое действие тока отсутствует:
15. Магнитное действие тока отсутствует:
1) магнитное действие тока имеется всегда.
Постоянный ток течет по проводнику переменного сечения. Сравните величину плотности тока в разных участках проводника:
16. Какое из приведенных ниже соотношений не является формулировкой или следствием закона сохранения заряда?
а рисунке приведены графики для разных значений сил тока. Укажите неправильный ответ:
17. Сопротивление тонкого сферического слоя радиуса и толщиной (ток растекается по радиусам) равно:
18. Проводимость тонкого сферического слоя радиуса и толщиной (ток растекается по радиусам) равна:
19. Проводимость тонкого цилиндрического слоя радиуса , толщиной , длиной (ток растекается по радиусам) равна:
20. Сопротивление тонкого цилиндрического слоя радиуса , толщиной , длиной (ток растекается по радиусам) равно:
21. Закон Ома в дифференциальной форме имеет вид: . Укажите неправильный ответ:
2) – удельное сопротивление;
22. Постоянный ток течет по проводнику переменного сечения. – напряженность электрического поля в проводнике. Укажите правильный ответ:
23. Постоянный ток течет по однородному проводнику переменного сечения. – удельная проводимость точек проводника. Укажите правильный ответ:
24. По металлическому проводнику течет постоянный ток. Напряженность электрического поля у поверхности проводника определяет величину и направление тока . Укажите неправильный ответ:
4) электроны проводимости ( ) движутся справа налево.
25. По цепи, составленной из медной и железной проволок одинакового сечения, течет постоянный ток. Известно, что удельное сопротивление у железа больше, чем у меди. В каком проводнике напряженность электрического поля больше?
26. Медная и железная проволоки одинаковой длины и одинакового сечения соединены параллельно. В каком проводнике напряженность электрического поля больше?
27. К какому из описанных проводников можно применить формулу для расчета сопротивления , где – удельное сопротивление, – длина проводника, – площадь его поперечного сечения.
28. На рисунках а, б, в представлены температурные зависимости удельного сопротивления веществ:
1) На рис. б – температурная зависимость для электролитов;
29. Явление сверхпроводимости обнаружено:
30. Какое соотношение не описывает закон Джоуля – Ленца?
31. Какое соотношение не описывает закон Джоуля – Ленца?
32. Укажите неправильный ответ. ЭДС источника равна:
1) напряжению на зажимах источника, измеренному вольтметром.
33. По цепи, входящей в состав замкнутой цепи и состоящей из проводника постоянного сечения и идеального источника ЭДС, течет постоянный ток.
– потенциал точек проводника, имеющих координату . График имеет вид:
34. В какую сторону течет ток по участку цепи, входящей в состав замкнутой цепи и состоящей из идеального источника ЭДС и проводника постоянного сечения. – потенциал точек проводника, имеющих координату .
35. В какую сторону течет ток по участку цепи, входящей в состав замкнутой цепи и состоящей из идеального источника ЭДС и проводника постоянного сечения. – потенциал точек проводника, имеющих координату .
36. В какую сторону течет ток по участку цепи, входящей в состав замкнутой цепи и состоящей из идеального источника ЭДС и проводника постоянного сечения. – потенциал точек проводника, имеющих координату .
1) ток равен нулю.
37. В какую сторону течет ток по участку цепи, входящей в состав замкнутой цепи и состоящей из идеального источника ЭДС и проводника постоянного сечения. – потенциал точек проводника, имеющих координату .
38. В какую сторону течет ток по участку цепи, входящей в состав замкнутой цепи и состоящей из идеального источника ЭДС и проводника постоянного сечения. – потенциал точек проводника, имеющих координату .
39. В какую сторону течет ток по участку цепи, входящей в состав замкнутой цепи и состоящей из идеального источника ЭДС и проводника постоянного сечения. – потенциал точек проводника, имеющих координату .
40. Закон Ома для участка цепи, содержащего ЭДС, имеет вид (укажите неправильный ответ):
( – напряженность электрического поля сторонних сил).
41. Для участка цепи, изображенного на рисунке и входящего в состав замкнутой цепи, . Ток в цепи течет:
2) справа налево;
42. Для участка цепи, входящего в состав замкнутой цепи и изображенного на рисунке, . Ток в цепи течет:
1) слева направо;
43. Параметры цепи, изображенной на рисунке и входящей в состав замкнутой цепи, , , , . Сила тока в цепи равна:
44. Параметры цепи, изображенной на рисунке и входящей в состав замкнутой цепи, , , , . Сила тока в цепи равна:
45. Участок цепи, содержащий ЭДС, входит в замкнутую цепь. . Общее сопротивление участка 1 Ом. Ток, текущий через участок, равен:
1) 4 А, течет налево;
46. Участок цепи, содержащий ЭДС, входит в замкнутую цепь. . Общее сопротивление участка 1 Ом. Ток, текущий через участок, равен:
1) 10 А, течет направо;
47. Участок цепи, содержащий ЭДС, входит в замкнутую цепь. . Общее сопротивление участка 1 Ом. Ток, текущий через участок, равен:
2) 10 А, течет налево;
48. Участок цепи, содержащий ЭДС, входит в замкнутую цепь. . Общее сопротивление участка 1 Ом. Ток, текущий через участок, равен:
4) 4 А, течет направо.
49. В цепи, входящей в состав замкнутой цепи и состоящей из однородного проводника постоянного сечения и источника ЭДС, течет постоянный ток.
Укажите неправильный ответ:
1) ток течет слева направо;
50. В цепи, входящей в состав замкнутой цепи и состоящей из однородного проводника постоянного сечения и источника ЭДС, течет постоянный ток.
1) ток течет направо;
2) источник включен по схеме:
51. В цепи, входящей в состав замкнутой цепи и состоящей из однородного проводника постоянного сечения и источника ЭДС, течет постоянный ток.
2) ток течет направо;
52. Укажите неправильный ответ. Первое правило Кирхгофа для узла, изображенного на рисунке, имеет вид:
53. Укажите неправильный ответ. Первое правило Кирхгофа для узла, изображенного на рисунке, имеет вид:
54. Замкнутый контур, изображенный на рисунке, является частью сложной электрической цепи. Второе правило Кирхгофа для этого контура имеет вид:
55. Замкнутый контур, изображенный на рисунке, является частью сложной электрической цепи. Второе правило Кирхгофа для этого контура имеет вид:
56. Сколько узлов содержит схема?
1) 4; 2) 5; 3) 3; 4) 8.
57. Сколько простых контуров содержит схема?
1) 3; 2) 4; 3) 5; 4) 6.
58. Сколько независимых уравнений по первому правилу Кирхгофа можно записать для этой схемы?
1) 7; 2) 2; 3) 4; 4) 3.
59. Сколько независимых уравнений по второму правилу Кирхгофа можно записать для этой схемы?
60. Сколько токов протекает на участках этой схемы?
61. Сколько независимых уравнений по первому и второму правилам Кирхгофа можно записать для этой схемы?
62. Сколькими контурными токами может быть описана эта схема?
63. Второе правило Кирхгофа для одного из контуров схемы имеет вид:
Как выбрано направление обхода контура?
1) против часовой стрелки;
64. Второе правило Кирхгофа для одного из контуров схемы имеет вид:
1) по часовой стрелке;
65. Второе правило Кирхгофа для одного из контуров схемы имеет вид:
66. Второе правило Кирхгофа для одного из контуров схемы имеет вид:
1) уравнение записано неверно.
67. Второе правило Кирхгофа для одного из контуров схемы имеет вид:
68. Сколько узлов содержит схема?
69. Сколько простых контуров содержит схема?
70. Сколько независимых уравнений по первому правилу Кирхгофа можно записать для этой схемы?
1) 3; 2) 4; 3) 8; 4) 10.
71. Сколько независимых уравнений по второму правилу Кирхгофа можно записать для этой схемы?
72. Сколько токов протекает на участках этой схемы?
73. Сколько независимых уравнений по первому и второму правилам Кирхгофа можно записать для этой схемы?
74. Сколькими контурными токами может быть описана эта схема?
1) 4; торое правило Кирхгофа для одного из контуров схемы имеет вид:
Как выбрано направление
75. Второе правило Кирхгофа для одного из контуров схемы имеет вид:
1) ответить невозможно;
76. Второе правило Кирхгофа для одного из контуров схемы имеет вид:
77. Второе правило Кирхгофа для одного из контуров схемы имеет вид:
78. Второе правило Кирхгофа для одного из контуров схемы имеет вид:
79. В приведенной на рисунке электрической цепи:
3) ток равен нулю, если ;
80. В приведенной на рисунке электрической цепи:
4) при любых ЭДС, не равных нулю,
ток течет по часовой стрелке.
81. Три одинаковых источника тока ( ) подключили к нагрузке . Чему равен ток через сопротивление ?
82. Три одинаковых источника тока ( ) подключили к нагрузке . Чему равен ток через сопротивление ?
83. Как нужно соединить одинаковые источники тока ( ), чтобы получить источник с ?
84. каком случае ток через гальванометр равен нулю? Укажите неправильный ответ:
85. Укажите неправильный ответ. Полная мощность источника тока равна:
86. Укажите неправильный ответ. Полезная мощность источника тока равна:
87. Укажите неправильный ответ. Коэффициент полезного действия источника тока равен:
88. На рисунке приведен график зависимости от сопротивления нагрузки:
1) полезной мощности источника;
89. На рисунке приведен график зависимости от сопротивления нагрузки:
1) полной мощности источника;
90. На рисунке приведен график зависимости от сопротивления нагрузки:
1) коэффициента полезного действия источника.
91. Мощность, выделяемая в нагрузке, максимальна, если:
92. Коэффициент полезного действия источника максимален, если:
93. Для оптимальной работы источника тока его надо нагружать на сопротивление:
94. Нагрузка источника – два сопротивления по каждое, включаемые последовательно или параллельно. Полезная мощность при последовательном соединении , а при параллельном – . Напряжение на зажимах источника постоянно. Укажите правильный ответ:
95. Нагрузка источника тока – два сопротивления по каждое, включаемые последовательно или параллельно. КПД источника при последовательном соединении , при параллельном – . Укажите правильный ответ:
1) данных для ответа недостаточно; 2) ;
96. Электрические лампочки, рассчитанные на одинаковые номинальные напряжения и мощности и ( ), включили последовательно. На какой из лампочек выделяется большая мощность:
97. Электропечка со спиралями, рассчитанными на мощности и , подключена к источнику с постоянным напряжением. В каком случае она будет выделять большую мощность:
1) при параллельном включении спиралей;
98. Электропечка со спиралями, рассчитанными на мощности и , подключена к источнику, дающему одинаковую силу тока. В каком случае она будет выделять большую мощность:
1) при последовательном включении спиралей;
99. Электропечка со спиралями, рассчитанными на мощности и , подключена к источнику с постоянным напряжением. В каком случае она будет выделять меньшую мощность:
100. Электропечка со спиралями, рассчитанными на мощности и , подключена к источнику, дающему одинаковую силу тока. В каком случае она будет выделять меньшую мощность:
Физика_221_ ЗакПостТока_без Кирх-dop. 220 Законы постоянного тока
v 221 Законы постоянного тока П (закон Ома для полной цепи. Работа и мощность тока)
s 221 сингл П (Теоретические вопросы на знание формул)
1. [Уд 1] (ВОМ) По однородному металлическому проводнику постоянного сечения течет ток. Считаются известными следующие величины:
1) – модуль заряда электрона,
2) – средняя скорость направленного движения носителей тока в проводнике,
3) – напряженность электрического поля в проводнике,
4) – площадь поперечного сечения проводника,
5) – сила тока, текущего по проводнику.
Концентрацию свободных электронов в проводнике можно выразить через следующие величины:
2. [Уд1] (О) Скорость направленного движения носителей заряда в проводнике много … скорости теплового движения этих зарядов.
3: [Уд1] (О) За направление тока в электрической цепи принимается направление…
1)…упорядоченного движения электронов.
2)…упорядоченного движения положительных носителей электрического заряда.
4)…по часовой стрелке.
8)…выбираемого произвольно по желанию автора.
:2
4. [Уд1] (ВО1) Определение неоднородного участка цепи – участок
1) в котором на носители электрического заряда одновременно действуют и электрические и сторонние силы
2) в котором на носители заряда действуют только электростатические силы
4) с неодинаковой площадью поперечного сечения
5. [Уд1] (О) К металлическому проводнику приложено постоянное напряжение. Если его охладить, то плотность тепловой мощности тока этого проводника …
6: [Уд1] (О) Для существования электрического тока необходимо:
1)…наличие свободных зарядов;
2) наличие в проводнике электрического поля;
4) наличие сопротивления проводника;
8) наличие ионов в узлах кристаллической решетки.
:1,2
7. [Уд1] (ВОМ) Закон Ома для однородного участка электрической цепи в интегральной и дифференциальной формах –
8. [Уд1] (ВО1) На рисунке изображен график зависимости падения напряжения на двух последовательно соединенных проводниках 1 и 2 одинакового поперечного сечения от их длины . Если отношение тангенсов соответствующих углов равно , то отношение удельных сопротивлений этих проводников
9. [Уд1] (ВОМ) Если сила тока и его направление не меняются со временем, то такой ток называется…
10. [Уд1] (ВО1) . Если I и e – модули силы тока и ЭДС; R– сопротивление всего участка, то для схемы, изображенной на рисунке, выражение закона Ома для неоднородного участка цепи1) jB – jА = IR + e
2) jА – jВ = IR + e
3) jB – jА = IR – e
4) jА – jВ = IR – e
11. [Уд1] (ВО1) На рисунке изображена вольт-амперная характеристика металлического проводника. Его сопротивление оставалось неизменным на участке… :1
12. [Уд1] (ВО1) Закон Ома выражают графики, приведенные на рисунках
с221 Кластер П (Закон Ома для полной цепи, плотность тока, соединение резисторов)
1. [Уд1] (ВО1) Разность потенциалов на концах медного проводника равна j1 – j2 = 0,85 В при плотности токаj = 5 А/мм 2 . Удельное сопротивление меди r = 17 нОм×м. Длина медного проводника равна … м.
2. [Уд1] (ВО1) Удельное сопротивление меди r = 17 нОм×м. При плотности токаj = 5 А/мм 2 .напряженность электрического поля в проводнике на этом участке равна … мВ/м.
3. [Уд1] (ВО1) Элемент замыкают сначала на внешнее сопротивление R1 = 2 Ом, а затем на внешнее сопротивление R2 = 0,5 Ом, при этом в каждом из этих случаев мощность, выделяющаяся во внешней цепи, одинакова и равна Р1 = 2,54 Вт. Если ЭДС e элемента равна 3,4 В, то его внутреннее сопротивление равно … Ом.
:3
4. [Уд1] (ВО1) В схеме обозначены численные значения сопротивлений резисторов в СИ. Общее сопротивление схемы… Ом.
5. [Уд1] (ВО1) ЭДС батареи В, сопротивления Ом, Ом и Ом. Ток I1, текущий через сопротивление , равен … А.
6. [Уд1] (ВО1) ЭДС батареи В, сопротивления Ом, Ом и Ом. Напряжение на сопротивлении равно … В.
7. [Уд1] (ВО1) ЭДС батареи В, сопротивления Ом, Ом и Ом. Напряжение на сопротивлении равно … В.
8. [Уд1] (ВО1) ЭДС батареи В, сопротивления Ом, Ом и Ом. Напряжение на сопротивлении равно … В.
9. [Уд1] (ВО1) ЭДС батареи В, сопротивления Ом, Ом и Ом. Сила тока, протекающего через сопротивление R4, равна … А.
10. [Уд1] (ВО1) Напряжение на зажимах элемента в замкнутой цепи , сопротивления Ом, Ом и Ом. Амперметр показывает ток I, равный … А. :211. [Уд1] (ВО1) Напряжение на зажимах элемента в замкнутой цепи , сопротивления Ом, Ом и Ом. Через сопротивление R2 течет ток, равный … А.
:112. [Уд1] (ВО1) Напряжение на зажимах элемента в замкнутой цепи , сопротивления Ом, Ом и Ом. Через сопротивление R1 течет ток, равный … А.
:313. [Уд1] (ВО1) Два параллельно соединенных элемента с одинаковыми ЭДС и внутренними сопротивлениями Ом и Ом замкнуты на внешнее сопротивление Ом.
Через сопротивление R течет ток, равный … А.
14. [Уд1] (ВО1) Два последовательно соединенных элемента с одинаковыми ЭДС и внутренними сопротивлениями Ом и Ом замкнуты на внешнее сопротивление Ом. Через сопротивление R течет ток, равный … А.Читайте также: