Ученик провел эксперимент по изучению электрического сопротивления металлического проводника

Обновлено: 05.10.2024

1. Установите соответствие между физическими величинами и размерностями в системе СИ.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) кинетическая энергия тела

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

2. Два проводника, имеющие одинаковые сопротивления R₁ = R₂ = r, соединены параллельно. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым рассчитываются соответствующие величины. I₁ и I₂ — силы тока, U₁ и U₂ — напряжения на этих сопротивлениях.

А) напряжение на участке цепи

Б) сила тока в общей цепи

3. Мяч массой m поднят на высоту h относительно поверхности земли. Внутренняя энергия мяча зависит

1) только от массы мяча

2) только от высоты подъёма

3) от массы мяча и высоты подъёма

4) от массы и температуры мяча

4. Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова (словосочетания) из приведённого списка.

Для получения и исследования спектров служат спектральные аппараты — спектрографы. Схема призменного спектрографа представлена на рисунке.

Исследуемое излучение поступает сначала в трубу, на одном конце которой имеется ширма с узкой щелью, а на другом — собирающая линза L₁. Щель находится в фокусе линзы. Поэтому ________ (А) световой пучок, попадающий на линзу из щели, выходит из неё ________ (Б) пучком и падает на призму Р. Так как разным частотам соответствуют ________ (В) показатели преломления, то из призмы выходят параллельные пучки разного цвета, не совпадающие по направлению. Они падают на линзу L₂. На фокусном расстоянии от этой линзы располагается экран, матовое стекло или фотопластинка. Линза L₂ ________ (Г) параллельные пучки лучей на экране, и вместо одного изображения щели получается целый ряд изображений. Каждой частоте (точнее, узкому спектральному интервалу) соответствует своё изображение в виде цветной полоски. Все эти изображения вместе и образуют спектр.

Список слов и словосочетаний:

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры могут повторяться.

5. Чему равен объем рыбы, плавающей в морской воде, если на нее действует выталкивающая сила 10,3 Н? Ответ дайте в кубических метрах без указания единиц измерения. Плотность морской воды равна 1030 кг/м 3 .

6. На рисунке представлен график зависимости координаты тела от времени.

Каков период колебаний? Ответ запишите в секундах.

7. Какое количество теплоты потребуется, чтобы в алюминиевом чайнике массой 700 г вскипятить 2 кг воды? Первоначально чайник с водой имели температуру 20 °С. Ответ дайте в килоджоулях. Удельную теплоёмкость алюминия считать равной

8. При напряжении 110 В на зажимах металлического проводника сила тока в нём равна 4 А. Чему будет равна сила тока при увеличении напряжения на проводнике до 220 В?

9. Чему равно общее сопротивление участка цепи, изображённого на рисунке, если R₁ = R₂ = 4 Ом, R₃ = R₄ = 6 Ом? Ответ дайте в омах.

10. Произошла следующая ядерная реакция: Чему равно количество нейтронов атома Х?

11. На горизонтальной плоскости находится брусок массой 1 кг. Если к бруску прикладывают горизонтальную силу F = 10 Н, как показано на рисунке а, то он движется по плоскости с ускорением. Коэффициент трения между поверхностью бруска и плоскостью равен 0,5.

Как изменятся следующие физические величины, если, не изменяя модуля силы, изменить её направление так, как показано на рисунке б: вес бруска; модуль действующей на брусок силы трения?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Модуль действующей на брусок силы трения

12. Электрическая цепь состоит из источника постоянного напряжения, четырёх резисторов, сопротивлением R каждый, ключа K, вольтметров V₁, V₂, V₃ и амперметров A₁, A₂, A₃ (см. рисунок).

Определите, как изменятся следующие физические величины: показание амперметра A₁, показание вольтметра V₂, если разомкнуть ключ K.

3) не изменяется

Показание амперметра A₁

Показание вольтметра V₂

13. На рисунке 1 представлены диапазоны слышимых звуков для человека и различных животных, а на рисунке 2 — диапазоны, приходящиеся на инфразвук, звук и ультразвук.Используя данные графиков, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Запишите в ответе их номера.

1) Частота ультразвука выше частоты инфразвука.

2) Из представленных животных наиболее широкий диапазон слышимых звуков имеет дельфин.

3) Диапазон слышимых звуков у собаки сдвинут в область инфразвука по сравнению с человеческим диапазоном.

4) Звуки с частотой 100 Гц услышит и волнистый попугай, и кошка.

5) Звуковой сигнал, имеющий в воздухе длину волны 3 м, услышат все представленные животные и человек (скорость звука в воздухе равна 340 м/с).

14. На рисунке представлена шкала электромагнитных волн.

Используя данные шкалы, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.

1) Электромагнитные волны с частотой 5 · 10 4 ГГц принадлежат инфракрасному излучению.

2) Электромагнитные волны с частотой 3 · 10 3 ГГц принадлежат только радиоизлучению.

3) Электромагнитные волны с длиной волны 1 м принадлежат радиоизлучению.

4) В вакууме рентгеновские лучи имеют большую скорость распространения по сравнению с видимым светом.

5) Ультрафиолетовые лучи имеют большую длину волны по сравнению с инфракрасными лучами.

15. Какой(-ие) из опытов Вы предложили бы провести, чтобы доказать, что сопротивление цилиндрической проволоки зависит от площади её поперечного сечения?

А. Показать, что сопротивление проволоки изменится, если сложить её пополам, разрезать, зачистить и соединить концы.

Б. Показать, что сопротивление проволоки изменится, если взять ещё одну такую же проволоку, свить их по длине, зачистить и соединить концы.

16. Ученик провел эксперимент по изучению электрического сопротивления металлического проводника, причем в качестве проводника он использовал никелиновые и фехралевые проволоки разной длины и толщины.

Результаты экспериментальных измерений площади поперечного сечения S и длины I проволоки, а также электрического сопротивления R (с указанием погрешности) представлены в таблице:

S , мм 2

l , м

R , Ом

Какие утверждения соответствуют результатам проведённых экспериментальных измерений? Из предложенного перечня утверждений выберите два правильных. Укажите их номера.

1) Электрическое сопротивление проводника увеличивается при увеличении длины проводника.

2) Электрическое сопротивление проводника зависит от материала, из которого изготовлен проводник.

3) При увеличении длины проводника его электрическое сопротивление не меняется.

4) Электрическое сопротивление проводника прямо пропорционально площади поперечного сечения проводника.

5) При увеличении толщины проводника его электрическое сопротивление уменьшается.

17. Используя каретку (брусок) с крючком, динамометр, три одинаковых груза и направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для изучения свойств силы трения скольжения между кареткой и поверхностью рейки. Поставьте на каретку один груз и измерьте силу, которую необходимо приложить к каретке с грузом, для того чтобы двигать её с постоянной скоростью. Затем поставьте на каретку ещё два груза и повторите эксперимент. Абсолютная погрешность измерения силы составляет ±0,1 Н.

1) сделайте рисунок экспериментальной установки;

2) запишите формулу для расчёта модуля силы трения скольжения и модуля силы нормальной реакции опоры;

3) укажите результаты измерения веса каретки с грузами и модуля силы трения скольжения при движении каретки с одним грузом и с тремя грузами по поверхности рейки с учётом абсолютных погрешностей измерений;

4) сделайте вывод о связи между модулем силы трения скольжения и модулем силы нормальной реакции опоры.

18. Установите соответствие между техническими устройствами (приборами) и физическими закономерностями, лежащими в основе принципа их действия. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) спиртовой термометр

Б) садовая тачка

1) зависимость гидростатического давления от высоты столба жидкости

2) условие равновесия рычага

3) зависимость силы упругости от степени деформации тела

4) объёмное расширение жидкости при нагревании

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

19. Выберите два верных утверждения, которые соответствуют содержанию текста. Запишите в ответ их номера.

1. В масс-спектрографе электрическое поле служит для ускорения заряженной частицы, а магнитное поле служит для изменения направления её движения.

2. В масс-спектрографе электрическое поле служит для изменения направления движения заряженной частицы, а магнитное поле служит для её ускорения.

3. При увеличении магнитной индукции в 2 раза радиус окружности, по которой движется заданная заряженная частица, увеличится в 2 раза.

4. При увеличении магнитной индукции в 2 раза радиус окружности, по которой движется заданная заряженная частица, уменьшится в раз.

5. При увеличении магнитной индукции в 2 раза радиус окружности, по которой движется заданная заряженная частица, уменьшится в 2 раза.

Масс-спектрограф

Масс-спектрограф — это прибор для разделения ионов по величине отношения их заряда к массе. В самой простой модификации схема прибора представлена на рисунке.

Исследуемый образец специальными методами (испарением, электронным ударом) переводится в газообразное состояние, затем образовавшийся газ ионизируется в источнике 1. Затем ионы ускоряются электрическим полем и формируются в узкий пучок в ускоряющем устройстве 2, после чего через узкую входную щель попадают в камеру 3, в которой создано однородное магнитное поле. Магнитное поле изменяет траекторию движения частиц. Под действием силы Лоренца ионы начинают двигаться по дуге окружности и попадают на экран 4, где регистрируется место их попадания. Методы регистрации могут быть различными: фотографические, электронные и т. д. Радиус траектории определяется по формуле:

где U — электрическое напряжение ускоряющего электрического поля; B — индукция магнитного поля; m и q — соответственно масса и заряд частицы.

Так как радиус траектории зависит от массы и заряда иона, то разные ионы попадают на экран на различном расстоянии от источника, что и позволяет их разделять и анализировать состав образца.

В настоящее время разработаны многочисленные типы масс-спектрометров, принципы работы которых отличаются от рассмотренного выше. Изготавливаются, например, динамические масс-спектрометры, в которых массы исследуемых ионов определяются по времени пролёта от источника до регистрирующего устройства.

20. В магнитное поле спектрографа влетели с одинаковой скоростью две заряженные частицы. Какая из частиц (1 или 2) имеет положительный заряд? Ответ поясните.

21. На длинных проводящих нитях (см. рисунок) подвешена упругая медная пружинка длиной l₀. Что произойдёт с длиной пружины, если её подключить к источнику постоянного тока? Изменением размера пружины при нагревании пренебречь. Ответ поясните.

22. Человек приобрёл в магазине на одной из улиц города барометр-анероид и спустился с ним на станцию метрополитена глубокого залегания. Что при этом произошло с показаниями барометра (не изменились, уменьшились или увеличились)? Ответ поясните.

23. Какое количество теплоты выделится при конденсации 2 кг пара, взятого при температуре кипения, и последующего охлаждения воды до 40 °С при нормальном атмосферном давлении?

24. Точечное тело начинает двигаться по горизонтальной плоскости из состояния покоя с постоянным ускорением в положительном направлении горизонтальной оси Ox. Во сколько раз n путь, пройденный этим телом за пятую секунду, больше пути, пройденного им за вторую секунду?

25. Определите напряжение на концах реостата, обмотка которого выполнена из железной проволоки площадью поперечного сечения 2 мм 2 . Масса проволоки равна 1,872 кг. Сила тока, проходящего через реостат, 4 А.

Задание 15. Электрические цепи. ЕГЭ 2023 по физике

За это задание ты можешь получить 2 балла. Уровень сложности: повышенный.
Средний процент выполнения: 59.2%
Ответом к заданию 15 по физике может быть последовательность цифр, чисел или слов. Порядок записи имеет значение.

Задачи для практики

Задача 1

В квартире горят три лампочки мощностью 45 Вт, 75 Вт и 110 Вт. Напряжение и время горения одинаковые. Выберите два верных утверждения. (Учтите, что электропроводка в квартире устроена так, что электроприборы в подключаются параллельно)

Наибольшее количество теплоты выделяет лампочка мощностью 45 Вт.
Наибольшее количество теплоты выделяет лампочка мощностью 110 Вт.
Каждая лампочка выделяет одинаковое количество теплоты, так как время горения и напряжение одинаковое.
Электрическое сопротивление лампочки мощностью 110 Вт наибольшее.
Электрическое сопротивление лампочки мощностью 45 Вт больше, чем у других ламп.

Решение

2) Наибольшее количество теплоты выделяет лампочка мощностью $p=110$Вт, т.к. $P=/⇒Q=P·t$, т.к. время одинаково, то наибольшее количество теплоты выделяет лампочка с большей мощностью.

5) Поскольку мощность $P=J·U=/·U=/$, то отсюда имеем, что $R=/$, значит, чем меньше мощность лампочки, тем больше сопротивление при $U=const$.

Задача 2

Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на рисунке. Выберите все верные утверждения.

Изменение ЭДС индукции, наводимой в катушке, верно изображено на рисунке а).
ЭДС в точке а больше ЭДС в точке б.
ЭДС определить невозможно, так как всё время ЭДС меняется.
Изменение ЭДС индукции, наводимой в катушке, верно изображено на рисунке б).
Модули ЭДС в точках а и б равны.

Согласно закону электромагнитной индукции: $ε_i=-/$, то изменение ЭДС индукции, проводимой в катушке, верно изображено на рисунке б. Модули ЭДС в точках а и б равны, так как скорость изменения магнитного потока одинакова.

Задача 3

Конденсатор подключён к источнику постоянного напряжения через сопротивление R = 10 кOм, как показано на рисунке. В момент времени t = 0 ключ замыкают. Результаты измерений напряжения между обкладками конденсатора представлены в таблице. На основании схемы и данных таблицы выберите все верные утверждения.

Сила тока через конденсатор в момент времени t = 5 с максимальна.
Через 5 с после замыкания ключа конденсатор полностью зарядился.
ЭДС источника тока составляет 2,2 В.
В момент времени t = 3 с напряжение на резисторе равно 0,3 В.
В момент времени t = 2 с сила тока в цепи равна 520 мкА.

1,2. Конденсатор полностью зарядится, когда напряжение на нём перестанет увеличиваться, t=5с - время полной зарядки конденсатора. 2- верно. Когда конденсатор полностью заряжен, ток в цепи не течёт, поэтому 1 - неверно.
3. ЭДС источника тока равно напряжению на нагрузке. В момент времени t>5c тока в цепи нет, значит напряжение на резисторе $U_R=0$, поэтому ЭДС равно напряжению на конденсаторе: $ε=U_C$. 3 - неверно.
4. В момент $t=3c$: $U_R=ε-U_c; U_R=6-5.7=0.3B$.4 - верно
5. Сила тока в цепи равна силе тока через резистор: $I=/R$. В момент времени t=2 c. напряжение на резисторе $U_R=ε-U_; U_R=6-5.2=0.8$ B. Тогда $I=/=80$ мкА. 5 - неверно

Задача 4

В катушке индуктивностью 3 мГн сила тока I зависит от времени t, как показано на графике, изображённом на рисунке. Используя этот график, из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения о процессах, происходящих в катушке.

Модуль ЭДС самоиндукции, возникающей в катушке, максимален в интервале времени от 0 с до 1 с.
В интервале времени от 0 с до 0,5 с в катушке накапливается энергия магнитного поля, равная 6 мДж.
Модуль ЭДС самоиндукции, возникающей в катушке, в интервале времени от 2 с до 3 с равен 4,5 мВ.
Модуль ЭДС самоиндукции, возникающей в катушке, максимален в интервале времени от 1 с до 2 с.
Магнитное поле около катушки минимально в интервале времени от 0 с до 1 с.

Из графика, модуль ЭДС самоиндукции в интервале от 0 до 1 - максимален, т.к. максимальная $∆I'=I_2-I_1$, а в интервале 2-3 $ε_i=-L/=3·/=4.5$мВ.

Задача 5

Ученик провёл эксперимент по изучению электрического сопротивления металлического проводника, причём в качестве проводника он использовал железные и алюминиевые проволоки разной длины и толщины. Результаты экспериментальных измерений площади поперечного сечения S и длины l проволоки, а также электрического сопротивления R представлены в таблице.

№ опыта	Материал	S, мм 2	l, м	R, Ом
1	алюминий	0,1	1,6	0,48
2	алюминий	0,2	6,4	0,96
3	железо	0,1	1,6	2,1
4	железо	0,2	1,6	1,05

Из предложенного списка выберите два утверждения, соответствующих экспериментальным наблюдениям. Укажите их номера.

При уменьшении длины проводника его электрическое сопротивление увеличивается.
При увеличении толщины проводника его электрическое сопротивление уменьшается.
Электрическое сопротивление проводника уменьшается при увеличении длины проводника.
Электрическое сопротивление проводника зависит от материала, из которого изготовлен проводник.
Удельное электрическое сопротивление алюминия больше, чем железа.

Из теории о постоянном токе $R=ρ·/$, тогда при увеличении толщины проводника, его электрическое сопротивление уменьшится, а электрическое сопротивление проводника зависит от материала, из которого изготовлен проводник.

Задача 6

Ученик, изучая преломление света, пускает лазерный луч на границы раздела «воздух–алмаз», «воздух–стекло», «воздух–глицерин». (sin 28◦ = 0,47; sin 22◦ = 0,37; sin 17◦ = 0,29). Выберите из предложенного ниже списка два утверждения, соответствующих результатам опыта.

Угол преломления не зависит от свойств преломляющей среды.
Показатель преломления алмаза наибольший.
Показатель преломления стекла наименьший.
Показатель преломления глицерина равен 1,5.
Угол преломления не зависит от угла падения.

Исходя из проведенного опыта, угол преломления алмаза наибольший, т.к. $n_$ - показатель наибольший. А показатель глицерина $/=/=1.5$.

Задача 7

Ученик проводил опыты с собирающими линзами, изготовленными из одинакового сорта стекла. Условия проведения опытов показаны на рисунке. AB — предмет, A′ B′ — его изображение. Выберите из предложенного списка два утверждения, соответствующих результатам проведённых экспериментальных наблюдений.

Наибольшее фокусное расстояние имеет линза 2.
Наименьшее фокусное расстояние имеет линза 3.
По отношению к линзе 3 предмет располагается в двойном фокусе.
Собирающие линзы дают только действительные изображения.
Собирающие линзы дают только увеличенные изображения.

Из основ оптики мы знаем, что для собирающей линзы с наименьшим фокусным расстоянием, изображение будет ближе к линзе(2). А расстояние 2 фокуса в том случае, если высота предмета и изображения одинакова(3).

Задача 8

На рисунке изображены главная оптическая ось линзы, точка A и её изображение точка A′ . Какая линза использовалась и какое изображение при этом получилось? Выберите из предложенного списка два утверждения, соответствующих результатам опыта.

Линза рассеивающая, изображение мнимое, прямое, уменьшенное.
Линза рассеивающая, изображение мнимое, обратное, увеличенное.
Линза собирающая, изображение действительное, обратное, уменьшенное.
Линза собирающая, изображение действительное, обратное, увеличенное.
Линза собирающая, т.к. по условию изображение и источник расположены по разные стороны от главной оптической оси.

Исходя из основ оптики можем сделать очевидный вывод: линза собирающая, изображение действительное, обратное, уменьшенное, т.к. условие изображения и источник расположены по рзаные стороны от главной оптической оси.

Задача 9

С использованием закона Фарадея для электромагнитной индукции ($E_ = -/$) можно объяснить . Выберите из предложенного перечня два верных утверждения.

отклонение магнитной стрелки вблизи проводника с током
притяжение железной детали к электромагниту
появление тока в замкнутой катушке в процессе опускания в неё постоянного магнита
поворот рамки с током в магнитном поле
работу трансформатора

Исходя из закона Фарадея $ε=-/$ и школьных опытов, можно объяснить появление тока в замкнутой катушке в процессе опускания магнита ($∆Ф$) - 3, а также принцип работы трансформатора.

Задача 10

В идеальном колебательном контуре происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице показано, как изменялся заряд одной из обкладок конденсатора в колебательном контуре с течением времени.

t, 10 −6 c	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
q, 10 −9 мкА	2	1,42	0	−1,42	−2	−1,42	0	1,42	2	1,42

Выберите все верные утверждения о процессе, происходящем в контуре.

Период колебаний равен 8 мкс.
В момент времени 8 мкс энергия конденсатора минимальна.
В момент времени 6 мкс сила тока в контуре максимальна.
В момент 2 мкс сила тока в контуре равна 0.
Частота колебаний равна 25 кГц.

1) Период колебаний $8·10^$ c, верно, т.к. данные для заряда начинают повторяться через $8·10^$ c.

3) В момент $t=2·10^$. Сила тока в контуре максимальная, верно, т.к. заряд конденсатора минимален.

Задача 11

Конденсатор подключён к идеальному источнику тока последовательно с резистором R = 10 кОм. В момент времени t = 0 ключ замыкают. В этот момент конденсатор полностью разряжен. Результаты измерений силы тока в цепи, выполненных с точностью ±0,5 мкА, представлены в таблице.

t, c	0	1	2	3	4	5	6
I, мкА	300	110	40	15	5	2	1

Выберите два верных утверждения о процессах, наблюдаемых в опыте.

Ток через резистор в процессе наблюдения увеличивается.
Через 6 с после замыкания ключа конденсатор полностью зарядился.
ЭДС источника тока составляет 3 В.
В момент времени t = 4 с напряжение на резисторе равно 0,3 В.
В момент времени t = 4 с напряжение на конденсаторе равно 2,95 В.

1) Ток через резистор, судя по таблице, в процессе наблюдения уменьшается (не подходит).

2) Через 6с после замыкания ключа конденсатор зарядился не польностью, т.к. при полной зарядке сила тока в цепи была бы равна нулю (не подходит).

3) По закону Ома: $J=/⇒ε=J·R=300·10^·10^4=3B$ (подходит).

4) В момент времени $t=4c$, напряжение на резисторе равно: $U_R=J·R=5·10^·10^4=5·10^=0.05B$ (не подходит).

5) Напряжение на конденсаторе в момент времени $t=4с$: $U_c=ε-U_R(4c)=3-0.05=2.95B$ (подходит).

Задача 12

Конденсатор подключён к источнику тока последовательно с резистором R = 10 кОм. Результаты измерений напряжения между обкладками конденсатора представлены в таблице. Точность измерения напряжения ∆U = ±0,1 В.

t, c	0	1	2	3	4	5	6	7
U, В	0	3,8	5,2	5,7	5,9	6,0	6,0	6,0

Выберите все верные утверждения на основании анализа приведённых данных.

В момент времени 2 с сила тока в цепи равна примерно 520 мкА.
При напряжении 6 В конденсатор пробивается.
Время зарядки конденсатора составляет примерно 5 с.
В момент времени 2 с сила тока в цепи равна примерно 80 мкА.
Напряжение на конденсаторе всегда равно напряжению на резисторе.

В момент времени 2с сила тока в цепи равна: $J=/$. Из таблицы видно, что в начальный момент времени конденсатор разряжен, после подключения к источнику он начинает заряжаться. Начиная с момента времени $t=5с$ напряжение на конденсаторе перестает меняться, это означает, что зарядка закончилась (3 - верно). Когда зарядка конденсатора заканчивается, ток прекращается, следовательно, напряжение на конденсаторе оказывается равным ЭДС. Отсюда заключаем, что $ε=6B$. Применим теперь закон Ома к моменту времени $t=2с$: $J(2c)=/=/=0.8·10^А=80мкА$ (4 - верно).
Комментарий к 5 утверждению: напряжение на конденсаторе и напряжение на резисторе связаны уравнением $U_c+U_R=ε$. Так как $ε$ постоянно, при увеличении $U_c$ уменьшается $U_R$

Задача 13

Ученик измерял зависимость силы тока в электрической цепи от величины напряжения на концах цепи. Результаты его измерений занесены в таблицу.

U, В	−16	−9	−4	0	4	9	16
I, мА	0	0	0	0	8	27	64

При напряжении больше нуля сопротивление цепи резко уменьшается.
Цепь обладает свойством односторонней проводимости.
При напряжении больше нуля сопротивление цепи резко возрастает.
При силе тока 8 мА сопротивление цепи равно 2 Ом.
При напряжении 16 В сопротивление цепи равно 0,25 Ом.

1) По закону Ома $J=/$, откуда сопротивление $R=/$. Тогда: $R_1=/=/>=500$Ом; $R_2=/=/>=333.3$Ом; $R_3=/=/>=250$Ом. Из данной последовательности значений сопротивлений видно, что при напряжении больше нуля сопротивление цепи резко уменьшается (подходит).

2) Из таблицы видно, что цепь обладает свойством односторонней проводимости, т.к. при отрицательных значениях напряжения, сила тока в цепи равна нулю (подходит).

Угол расхождения лепестков электроскопа зависит от степени наэлектризованности палочки.

5) Электризация связана с перемещением электронов с одного тела на другое.

Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных измерений. Укажите их номера

1) При увеличении длины проводника его электрическое сопротивление не меняется

Электрическое сопротивление проводника увеличивается при увеличении длины проводника

3) Электрическое сопротивление проводника зависит от материала, из которого изготовлен проводник

Электрическое сопротивление проводника уменьшается при увеличении площади поперечного сечения проводника

5) Электрическое сопротивление проводника увеличивается при увеличении диаметра проводника

Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующие проведенным опытам. Укажите их номера.

5) Электрическое сопротивление проводника увеличивается при увеличении толщины проводника

При увеличении длины проводника его электрическое сопротивление увеличивается.

2) Электрическое сопротивление проводника увеличивается при увеличении толщины проводника.

3) Электрическое сопротивление проводника зависит от материала, из которого изготовлен проводник.

4) Электрическое сопротивление проводника уменьшается при увеличении площади поперечного сечения проводника.

5) Удельное электрическое сопротивление никелина больше, чем фехраля.

Используя данные таблицы, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.

1) При равных размерах проводник из алюминия будет иметь меньшее электрическое сопротивление по сравнению с проводником из серебра.

2) При одинаковых размерах проводник из меди будет иметь самое маленькое электрическое сопротивление из представленных в таблице.

Проводники из нихрома и латуни при одинаковых размерах будут иметь одинаковые массы.

4) При замене никелиновой спирали электроплитки на нихромовую такого же размера электрическое сопротивление спирали не изменится.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

© cyberpedia.su 2017-2020 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

При увеличении длины проводника его напряжение

Ученик провёл эксперимент по изучению электрического сопротивления металлического проводника, причём в качестве проводника он использовал никелиновые и фехралевые проволоки разных длины и толщины. Результаты экспериментальных измерений площади поперечного сечения S и длины l проволоки, а также электрического сопротивления R представлены в таблице.

№ опыта	Материал	S, мм 2	l, м	R, Ом
1	никелин	0,4	2	2,0
2	никелин	0,8	8	4,0
3	никелин	0,8	4	2,0
4	фехраль	0,4	2	6,0

Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующих проведённым опытам. Укажите их номера.

Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующих проведённым измерениям. Укажите их номера.

1) При увеличении длины проводника его электрическое сопротивление увеличивается.

1) Утверждение следует из опытов 2 и 3. В этих опытах различаются лишь длины проводников и их сопротивления, причём, чем больше длина проводника, тем больше сопротивление проводника.

2) Из опытов 1 и 2 следует, что при увеличении толщины проводника сопротивление проводника уменьшается.

3) Утверждение следует из опытов 1 и 4. В этих опытах различаются лишь материалы проводников и их сопротивления, причём, для фехраля сопротивление больше, чем для никелина.

4) Утверждение не следует из экспериментальных данных, потому что не были рассмотрены проводники, различающиеся только по площади поперечного сечения.

5) Из опытов 1 и 4 следует, что при одинаковых геометрических размерах проводников сопротивление фехралевого проводника больше, чем сопротивление никелинового, следовательно, удельное сопротивление фехраля больше, чем никелина.

_________________
Любое слишком категоричное утверждение неверно, включая и это.

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет — любой!

_________________
Подпись велено убрать. Убрал.

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Построение источников бесперебойного питания с двойным преобразованием, широко используемых в современных хранилищах данных, на базе карбид-кремниевых MOSFETs производства Wolfspeed позволяет уменьшить мощность потерь в них до 40%, а также значительно снизить занимаемый ими объем и стоимость комплектующих.

Silvan 78 вы хотите чтобы вам на пальцах объяснили за пять минут то, что учёные постигали столетиями, используя весь имеющийся в своём распоряжении математический аппарат. Хотите много знать — читайте умные книжки. Ну, или хотя бы потрудитесь грамотно сформулировать свой вопрос поисковой системе: движение электронов в металле. Первая понравившаяся мне ссылка расскажет вам много интересного: Электрический ток в металлах. Потрудитесь, хотя бы, прочитать до конца, и попытайтесь осознать что там написано. Благо что уровень повествования подходит даже для школьников средних и старших классов. Тот радел электичества, что вас интересует называется «классическая электронная теория».

З.Ы. И вода вдоль трубы не может течь с разной скоростью. Если это происходит, значит в трубе есть дырки, через которые вода вытекает или втекает. Скорость тока в герметичной трубе может меняться только вдоль радиуса (из-за вязкого трения), но никак не вдоль длины трубы.

З.З.Ы. И никогда, нет, НИКОГДА не сравнивайте электрический ток в проводнике и течение воды по трубе. Если, разумеется, не хотите прийти к куче заблуждений и непоняток. Это совершенно разные вещи.

Компэл объявляет о значительном расширении складского ассортимента продукции Connfly. Универсальные коммутирующие компоненты, соединители и держатели Connfly сочетают соответствие стандарту ISO9001:2008, высокую доступность и простоту использования. На текущий момент на складе Компэл – более 300 востребованных на рынке товарных наименований с гибкой ценовой политикой.

Увеличиваете расстояние переноса — увеличиваете напряжение (разность потенциалов)

А поскольку R=U/I . Быстро в школу.

Мыслишь в правильном направлении.
Когда носители заряда проходят БОЛЬШЕЕ расстояние (длина), они испытывают
больше столкновений с атомами — больше сопротивление.

Есть вопрос по сопротивлению проводника на конкретном примере.
Есть дисплей, весьма странной конструкции, у него нет явно обозначенных контактов, но остались следы старого шлейфа. Есть плата к которой подключается дисплей. Шлейф и себя представлял тонкий прозрачный пластик, как полиэтилен, с нанесенными дорожками. Дорожки не медные. Черный материал. Так вот. Шлейф состарился и отказывается работать так, как следует. Хочу заменить его. Но останавливает вопрос — чем?
Есть вариант порезать старый IDE шлейф, а на стекло нанести контакты токопроводящим клеем. Вот только при общей нагрузке схемы в 3 вольта — не будет ли сопротивление шлейфа слишком большим?
Прилагаю сканы элементов.

Вложения:

002_ copy.jpg [68.9 KiB]
Скачиваний: 618

001_.jpg [213.46 KiB]
Скачиваний: 458

Глупости. Если оставаться в рамках классической электронной теории, то количество столкновений электронов с атомами в единицу времени не зависит от величины скорости дрейфа электронов (напомню, она пренебрежимо мала по сравнению со скоростью теплового движения электронов). Но это в классической теории, которая пытается объяснить закон Ома и другие законы с помощью классических представлений. В действительности же, надо рассматривать эти процессы с точки зрения квантовой теории, и там всё гораздо сложнее. Если я не ошибаюсь, то там вообще нет такого понятия, как столкновения электронов с атомами.

С точки зрения классической теории электричества, сопротивление проводников — это результат отдачи электронами энергии своего упорядоченного движения атомам во время столкновений. Энергию упорядоченного движения (не путать с энергией теплового движения одного электрона!) электроны получают во время между столкновениями с атомами со стороны ускоряющего их электрического поля.

Поле — это приложенное (или упавшее — тут вопрос о курице и яйце) напряжение, делённое на длину проводника. Ток — это величина, пропорциональная средней упорядоченной скорости движения носителей зарядов, концентрации этих носителей и площади поперечного сечения проводника. Величина электрического поля и средняя скорость упорядоченного движения связаны между собой через среднее время пробега электронами между столкновениями, через заряд электрона и через его массу. Отсюда естественным образом вытекают понятия сопротивления/проводимоси и удельного сопротивления/проводимости, которые избавляют нас от необходимости каждый раз при рассчётах элетрических цепей вспоминать что же на самом деле происходит в проводнике с током. Перефразировал то, что уже написано по приведённой мной ранее ссылке.

Возвращаясь к исходному вопросу автора темы, ответ будет таков: потому что поле, приводящее заряды проводника в движение обратно пропорционально длине проводника, как следствие ток в проводнике (скорость дрейфа зарядов, другими словами) тоже обратно пропорционален длине проводника. Почему скорость дрейфа пропорциональная полю? Очень просто: потому что она пропорциональна ускорению зарядов, пропорционального силе, действующей со стороны поля, которая, в свою очередь, пропонциональна полю. Коэффициенты пропорциональности в этой цепочке: половина квадрата среднего времени свободного пробега, масса носителя заряда и, собственно, заряд этого носителя.

Влияние длины и сечения кабеля на потери по напряжению

Потери электроэнергии – неизбежная плата за ее транспортировку по проводам, вне зависимости от длины передающей линии. Существуют они и на воздушных линиях электропередач длиною в сотни километров и на отрезках электропроводки в несколько десятков метров домашней электрической сети. Происходят они, прежде всего потому, что любые провода имеют конечное сопротивление электрическому току. Закон Ома, с которым каждый из нас имел возможность познакомиться на школьных уроках физики, гласит, что напряжение (U) связано с током (I) и сопротивлением (R) следующим выражением:

из него следует что чем выше сопротивление проводника, тем больше на нем падение (потери) напряжения при постоянных значениях тока. Это напряжение приводит к нагреву проводников, который может грозить плавлением изоляции, коротким замыканием и возгоранием электропроводки.

При передаче электроэнергии на большие расстояния потерь удается избегать за счет снижения силы передаваемого тока, достигается это многократным повышением напряжения до сотен киловольт. В случае низковольтных сетей, напряжением 220 (380) В, потери можно минимизировать только выбором правильного сечения кабеля.

Почему падает напряжение и как это зависит от длины и сечения проводников

Для начала остановимся на простом житейском примере частного сектора в черте города или большого поселка, в центре которого находится трансформаторная подстанция. Жильцы домов, расположенных в непосредственной близости к ней жалуются на постоянную замену быстро перегорающих лампочек, что вполне закономерно, ведь напряжение в их сети достигает 250 В и выше. В то время как на окраине села при максимальных нагрузках на сеть оно может опускаться до 150 вольт. Вывод в таком случае напрашивается один, падение напряжение зависит от длины проводников, представленных линейными проводами.

Конкретизируем, от чего зависит величина сопротивления проводника на примере медных проводов, которым сегодня отдается предпочтение. Для этого опять вернемся к школьному курсу физики, из которого известно, что сопротивление проводника зависит от трех величин:

удельного сопротивления материала – ρ;
длины отрезка проводника – l;
площади поперечного сечения (при условии, что по всей длине оно одинаковое) – S.

Все четыре параметра связывает следующее соотношение:

очевидно, что сопротивление растет по мере увеличения длины проводника и падает по мере увеличения сечения жилы.

Для медных проводников удельное сопротивление составляет 0.0175 Ом·мм²/м, это значит, что километр медного провода сечением 1 мм² будет иметь сопротивление 17.5 Ом, в реальной ситуации оно может отличаться, например, из-за чистоты металла (наличия в сплаве примесей).

Для алюминиевых проводников величина сопротивления еще выше, поскольку удельное сопротивление алюминиевых проводов составляет 0.028 Ом·мм²/м.

Теперь вернемся к нашему примеру. Пусть от подстанции до самого крайнего дома расстояние составляет 1 км и электропитание напряжения 220 вольт до него проложено алюминиевым проводом марки А, с минимальным сечением 10 мм². Расстояние, которое необходимо пройти электрическому току складывается из длины нулевых и фазных проводов, то есть в нашем примере необходимо применить коэффициент 2, таким образом максимальная длина составит 2000 м. Подставляя наши значения в последнюю формулу, получим величину сопротивления равную 5.6 Ом.

Много это или мало, понятно из упомянутого выше закона Ома, так для потребителя с номинальным током всего 10 ампер, в приведенном примере падение напряжения составит 56 В, которые уйдут на обогрев улицы.

Конечно же, если нельзя уменьшить расстояние, следует выбрать сечение проводов большей площади, это касается и внутренних проводок, однако это ведет к увеличению затрат на кабельно-проводниковую продукцию. Оптимальным решением будет правильно рассчитать сечения проводов, учитывая максимальную допустимую нагрузку.

Смотрите также другие статьи :

К помещениям первой категории относятся сухие помещения с нормальными климатическими условиями, в которых отсутствуют любые из приведенных выше факторов. Такая характеристика может соответствовать, например складскому помещению.

На практике синусоидальные напряжения электрических сетей подвержены искажениям и вместо идеальной синусоиды на экране осциллографа мы видим искаженный, испещренный провалами, зазубринами и всплесками сигнал. Эти искажения следствие влияния гармоник – паразитных колебаний кратных основной частоте сигнала, вызванных включением в сеть нелинейных нагрузок.

Подготовка к ОГЭ по физике. Задание 19 (9 класс) 2.

В два одинаковых цилиндрических сосуда налили равное количество воды и эфира, находящихся при комнатной температуре (см. рисунок). В результате наблюдений было отмечено, что эфир испарился в несколько раз быстрее, чем вода.

Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений. Укажите их номера.

1) Процесс испарения воды можно наблюдать при комнатной температуре.

2) Скорость испарения жидкости увеличивается с увеличением её температуры.

3) Скорость испарения жидкости зависит от площади её поверхности.

4) Скорость испарения жидкости зависит от рода жидкости.

5) При наличии ветра испарение воды происходит быстрее.

Проанализируем каждое утверждение.

1) Утверждение соответствует экспериментальным наблюдениям.

2) Не соответствует экспериментальным данным, поскольку температурные зависимости не излучались.

3) Не соответствует экспериментальным данным, поскольку сосуды были одинаковой площади.

4) Утверждение соответствует экспериментальным наблюдениям.

5) Не соответствует экспериментальным данным, поскольку не изучалось испарение в присутствии ветра.

Источник: ГИА по физике. Основная волна. Вариант 1332.

Ученик провёл измерения периода колебаний физического маятника для двух случаев. Результаты опытов представлены на рисунке.

1) Период колебаний маятника зависит от длины нити.

2) При увеличении длины нити в 4 раза период колебаний увеличивается в 2 раза.

3) Период колебаний маятника на Луне будет меньше, чем на Земле.

4) Период колебаний маятника зависит от географической широты местности.

5) Период колебаний маятника не зависит от массы груза.

1) Утверждение соответствует экспериментальным данным.

2) Утверждение соответствует экспериментальным данным.

3) Утверждение не соответствует экспериментальным данным, поскольку измерения на Луне не проводились.

4) Утверждение не соответствует экспериментальным данным, поскольку измерения в различных широтах не проводились.

5) Утверждение не соответствует экспериментальным данным, поскольку измерения с другими массами, помимо 100 г не проводились.

Источник: ГИА по физике. Основная волна. Вариант 1333.

Ученик провел эксперимент по изучению электрического сопротивления металлического проводника, причем в качестве проводника он использовал никелиновые и фехралевые проволоки разной длины и толщины.

Результаты экспериментальных измерений площади поперечного сечения S и длины l проволоки, а также электрического сопротивления R (с указанием погрешности) представлены в таблице.

Какие утверждения соответствуют результатам проведенных экспериментальных измерений? Из предложенного перечня утверждений выберите два правильных. Укажите их номера.

1) Электрическое сопротивление проводника зависит от материала, из которого изготовлен проводник.

2) Электрическое сопротивление проводника увеличивается при увеличении длины проводника.

1) Не следует из экспериментальных данных, поскольку проводник из фехраля отличался по размерам от проводников из никелина.

2) Экспериментальные данные 1 и 3 подтверждают данное утверждение.

3) Экспериментальные данные 1 и 3 говорят об обратном.

4) Экспериментальные данные 2 и 3 говорят об обратном.

5) Экспериментальные данные 2 и 3 подтверждают данное утверждение.

Источник: Тренировочные варианты экзаменационных работ по физике. Е. Е. Камзеева, М. Ю. Демидова — 2013, вариант 1.

Ученик провел эксперимент по изучению выталкивающей силы, действующей на тело, полностью погруженное в жидкость, причем для эксперимента он использовал различные жидкости и сплошные цилиндры разного объема, изготовленные из разного материала.

Результаты экспериментальных измерений объема цилиндров и выталкивающей силы (с указанием погрешности измерения) для различных цилиндров и жидкостей он представил в таблице.

Читайте также: