Определяя сопротивление лампочки карманного фонаря учащийся ошибочно составил цепь схема которой

• ГДЗ

• 10 класс

• Физика

• Рымкевич 10-11

• 788

Подробное решение задание 788 по физике задачник для учащихся 10 класса, авторов А.П. Рымкевич 2016

показать содержание

62 Вычисления: Е=1А 2,8 10 Ом м/(1,4 10 м)= = 2 10 В/м. Ответ: Е = 20 мВ/м. 773 участок цепи состоит из стальной проволоки длиной 2 м и площадью поперечного сечения 0,48 мм, соединенной г последовательно с никелиновой проволокой длиной 1 м и площадью поперечного сечения 0,21 мм .

Какое напряжение надо г подвести к участку, чтобы получить силу тока 0,6 А2 Решение. Искомое напряжение, согласно закону Ома, равно: У = 1Я, где 1 — сила тока,  — полное сопротивление последовательно соединенных стального (В,) и никелинового (В„) участков: Вс + Ва’ На каждом из участков рЛ Я =— $ где рп 1, и Я,. — соответственно удельное сопротивление, длина и площадь поперечного сечения стальной или никелиновой проволоки.

Таким образом, окончательная формула для напряжения имеет вид: (/ = 1(р,),/В, + р„(„/В„). Вычисленияг (/=0,6А[12 10 Ом м 2м/(0,48 10 м )+ + 42 10 Ом м 1 м/(0,21 ° 10 м )] = 1,5 В. Ответ: (/ = 1,5 В. 63 7?4. Нв рисунке 20 приведен график падения напряжения на трех последовательно соединенных проводниках одинаковой длины. Каково соотношение сопротивлений этих проводников? У,В 0 0,1 0,2 0,3 х,м Рис. 20 Решение. Так как проводники соединены последовательно, то сила тока Е в каждом из них одна и та же. Поэтому согласно закону Ома для участка цепи У, = 11т, (1 = 1, 2, 3) отношение сопротивлений В,.

проводников то же, что и отношение падений напряжения сг, на них. Согласно графику, У1: Уг: Уз=1:2:3 Ответ: В,: Лз: Вз = 1: 2: 3. 775. Цепь состоит иэ трех последовательно соединенных проводников, подключенных к источнику напряжением 24 В. Сопротивление первого проводника 4 Ом, второго 6 Ом, и напряжение на концах третьего проводника 4 В. Найти силу тока в цепи, сопротивление третьего проводника и напряжения на концах первого и второго проводников.

Решение. Поскольку соединение проводников последовательное, сила тока 1 одинакова для каждого из них, а падение напряжения во всей цепи определяется формулой 1 2 3′ 64 где У, = В,.1 (1 = 1, 2, 3) — падение напряжения на участке с сопротивлением В, Из этих формул, в частности, следует, что си- ла тока в цепи У вЂ” У з Вз е йз сопротивление третьего проводника ‘з Напряжение на первых двух проводниках У, = 1Я; (1 = 1, 2). Вычисления: 1 = 20 В/10 Ом = 2 А, Вз = 4 В/2 А = 2 Ом„ С’ =2А 40м=8В, У =2А 60м=12В. Ответ: 1 = 2 А; Вз = 2 Ом; У1 = 8 В; Уз = 12 В. 776. Электрическую лампу сопротивлением 2400м, рассчитанную на напряжение 120 В, надо питать от сети напряжением 220 В. Какой длины нихромовый проводник площадью 2 поперечного сечения О,йо мм надо включить последовательно с лампой? Решение.

Полное падение напряжения У, равное напряжению в сети, должно складываться из падения напряжения У1 на лампе и Уз на добавочном нихромовом проводнике. Следовательно, 65 При атом сила тока Г в проводнике равна силе тока в лампе: 1= — ‘ = 0,5А.

У! Л~ Отсюда находим сопротивление проводника Я= — г =2000м ~г и его длину ВЯ Р Вычисления: 200 Ом 0,55 10 м = 100 110 10 Ом м Ответ: ! = 100 м. 778 Кабель состоит из двух стальных жил площадью поперечного сечения 0,6 мм каждая и четырех медных жил плох щадью поперечного сечения 0,85 мм каждая. Каково падение г напряжения на каждом километре кабеля при силе тока 0,1 А? Решение. Сопротивление каждой из стальных жил Рс! В с с с а медной жилы р„! В м где р, и р„— удельное сопротивление стали и меди, Я, и ߄— площадь поперечного сечения соответствующих жил. Полное сопротивление кабеля равно сопротивлению набора параллельно соединенных проводников; 1 2 4 — = — +— В !?, ??и 66 Таким образом, падение напряжения кабеля при силе тока 1 равно: У= П 23,/р, е 43„/р„ Вычисления: з 0,1А’ 10 м 048В 2 0 6 10 м 4 0 86 10 м 2 з 2 12 — 10 Ом м 1,Т 10 Ом м Ответ: У = 0,48 В. 779.

Определяя сопротивление лампочки карманного фонаря, учащийся ошибочно составил цепь, схема которой приведена на рисунке 21. Описать режим работы этой цепи и указать, какими приблизительно будут показания приборов, если напряжение на полюсах источника тока 2 В. Рис. 21 Решение.

Амперметр имеет обычно малое сопротивление для того, чтобы не искажать параметры цепи при последовательном соединении. Сопротивление вольтметра, наоборот„должно быть высоким, чтобы на него не ответвлялся сколько-нибудь значительный ток при параллельном соединении. В цепи, приведенной на рисунке 21, амперметр подключен параллельно, а вольтметр последовательно. В результате цепь практически разомкнута вольтметром, который измеряет напряжение источника тока. Ответ: лампочка не горит, вольтметр показывает примерно 2 В, амперметр показывает нуль.

780 11а школьном демонстрационном гальванометре (от амперметра) указаны сопротивление прибора 385 Ом и сила тока, вызывающая отклонение стрелки на одно деление, 3,8 ° 10 А/дел. Вся шкала имеет 10 делений. Каковы сопро— з тивления приложенных двух шунтов, делающих прибор амперметром с пределами измерения 3 и 10 А? Решение. Сила тока, вызывающего максимальное (на 10 делений) отклонение стрелки гальванометра, равна: 1,=38 10 А. При изменении силы тока 1 ток распределяется между шунтом и гальванометром согласно формуле (параллельное соединение проводников): 1Вг= /шВш. Здесь В, — сопротивление гальванометра, 1 и В сила тока и сопротивление шунта.

Отсюда следует, что отношение полной силы тока 1 к силе тока галь- ванометра имеет вид: 1 ш г ) г — ‘ =1+ —» г г Таким образом, исходная формула для сопротивления шунта: В г 1( 1/1г — 1 Вычисления: 385 Ом = 0,040 Ом, 3 А/(3,8 10 А) — 1 В 3850 = 0,015 Ом. 10А/(3,8 » 10 А) — 1 Ответ: В =0,049 Ом; В в=0,016 Ом. 68 781 ° На школьном гальванометре (от вольтметра) указаны сопротивление прибора 2,3 Ом и напряжение, которое надо подать, чтобы стрелка отклонилась на одно деление, 1,4 10 В~дел. Вся шкала имеет 10 делений.

Найти, каким -з должно быть сопротивление добавочного резистора, чтобы прибор можно было использовать в качестве вольтметра с пределом измерений б В; 15 В. Решение. Для измерения вольтметром напряжения У между точками А и В в цепь последовательно с вольтметром необходимо подключить сопротивление В (рис.

22). Падение напряжения на вольтметре (между точками А и В) при этом должно соответствовать максимальному отклонению стрелки У =оп, где о — цена одного деления, п — максимальное число делений вольтметра. Поскольку сопротивление вольтметра равно г, то в данном случае по цепи АСВ течет ток 1 = У~,„(г.

Тогда У = оп + Ш = оп + опВ/г, откуда Рис. 22 В = — (У вЂ” оп). ал Вычисления: В = ‘ м (5 — 1,4 10 В 10)= 14. 10 В 10 = 820 Ом. Вз= ‘ (15 — 1,4 10 В ° 10)= 14 10 В. 10 = 2500 Ом. Ответ: В = 820 Ом; В = 2500 Ом. 69 782. Гальванометр имеет сопротивление 200 Ом, и при силе тока 100 мкА стрелка отклоняется на всю шкалу. Резистор какого сопротивления надо подключить, чтобы прибор можно было использовать как вольтметр для измерения напряжения до 2 В? Шунт какого сопротивления надо подключить к этому гальванометру, чтобы его можно было использовать как миллиамперметр для измерения силы тока до 10 мА? Решение. При максимальном токе 1 „через гальванометр падение напряжения на гальванометре согласно закону Ома равно: ~ мах 11тах’ (1) Для измерения напряжения к гальванометру необходимо последовательно подсоединить резистор.

Падение напряжения на этом сопротивлении (1 = )т11 а полное падение напряжения 1тах (‘ 1 1тах(Г ~1)’ поэтому У )т = — — г. 1 1 мах Для измерения силы тока к гальванометру необходимо параллельно подсоединить дополнительный резистор (шунт). Падение напряжения на этом сопротивлении равно Ума„, силу тока через )т рассчитаем с помощью закона Ома: 2 2 Полная сила тока в схеме (сила тока через параллель- но соединенные шунт и гальванометр) равна: 112 откуда т( мхх 1, 1тах 70 Вычисления: В = — 200 Ом = 19,8 кОм; 100 10 А В = 200 Ом 100 10 А — 2,2 Ом. 2 -100 10 А + 10 10 А Ответ: В = 19,8 кОм; В = 2,2 Ом. 783.

Какие сопротивления можно получить, имея три ре- зистора по 6 кОм? Решение. Сопротивление каждого резистора на рисунке 23 г = 6 Ом. Общее сопротивление В участков цепей, изображенных на рисунке, выразим через г: а) В= 1 =- =20м; г 1/г + 1/г + 1/г 3 б) В = = -» = 3 Ом; 1/г + 1/г 2 в) В = 1 = — = 40м; 2г 1/г+ 1Дг+ г) 3 а) б) в) д) в) лс) Рис. 23 г) В =- г = 6 Ом; д) ?т’=- г+ 1 ог = — = 9 Ом; 1!г Е 1?г 2 е) В = г+ г = 12 Ом; ж) )т = г+ г+ г = 18 Ом.