Задания для аудиторной работы

1. Сила тока I в проводнике меняется со временем t по уравнению I = 4+2t, где I выражено в амперах и t – в секундах. 1) Какое количество электричества проходит через поперечное сечение проводника за время от = 2 с до = 6 с?

2) При какой силе постоянного тока через поперечное сечение проводника за это же время проходит такое же количество электричества?

Ответ: 1) ; 2) А.

2. Сколько витков нихромовой проволоки диаметром 1 мм надо навить на фарфоровый цилиндр радиусом 2,5 см, чтобы получить печь сопротивлением 40 Ом?

Ответ: N = 200 витков.

3. Катушка из медной проволоки имеет сопротивление R = 10,8 Ом. Вес медной проволоки равен Р = 3,41 кГ. Сколько метров проволоки и какого диаметра d намотано на катушке? (Принять 1 кГ = 9,81 Н).

Ответ: м; м = 1 мм.

4. Электродвижущая сила элемента равна 6 В. При внешнем сопротивлении, равном 1,1 Ом, сила тока в цепи равна 3 А. Найти падение потенциала внутри элемента внутри элемента и его сопротивление.

Ответ: В; r = 0,9 Ом.

5. В цепь, состоящую из медного провода площадью поперечного сечения , включен свинцовый предохранитель площадью поперечного сечения . На какое повышение температуры проводов при коротком замыкании цепи рассчитан этот предохранитель? Считать, что при коротком замыкании вследствие кратковременности процесса все выделившиеся тепло идет на нагревание цепи. Начальная температура предохранителя .

Ответ: .

6. По медному проводнику сечением 1 мм² течет ток силой 0,1 А. Найти среднюю скорость упорядоченного движения электронов вдоль проводника. Принять, что на каждый атом меди приходится один свободный электрон. Плотность меди равна 8,9 г/см³.

Ответ: 74 мкм/с.

7. Определить, во сколько раз возрастет сила тока, проходящего через платиновую печь, если при постоянном напряжении на зажимах её температура повышается от t₁ = 20°C до t₂ = 1200°C. Температурный коэффициент сопротивления платины равен 3,65∙10^-3 К^-1.

Ответ: в 5 раз.

8. По медному проводу сечением 0,3 мм² течет ток силой 0,3 А. Определить сиу, действующую на отдельные свободные электроны со стороны электрического поля. Удельное сопротивление меди 17 нОм∙м.

Ответ: 2,72∙10^-21 Н.

9. Сила тока в в металлическом проводнике равна 0,8 А, сечение проводника 4 мм² . Принимая, что в каждом кубическом сантиметре металла содержится свободных электронов, определить среднюю скорость их упорядоченного движения.

Ответ: 0,05 мм/с.

10. Определить среднюю скорость упорядоченного движения электронов в медном проводнике при силе тока и сечении проводника, равном 1 мм². Принять, что на каждый атом меди приходится два электрона проводимости.

Ответ: 3,7 мкм/с.

11. Плотность тока в алюминиевом проводе равна 1 А/мм². Найти среднюю скорость упорядоченного движения электронов, предполагая, что число свободных электронов в 1 см³ алюминия равно числу атомов.

Ответ: 0,1 мм/с.

12. Плотность тока в медном проводнике равна 3 А/мм². Найти напряженность электрического поля в проводнике.

Ответ: 0,05 В/м.

13. В медном проводнике длиной и площадью поперечного сечения, равной 0,4 мм² , идет ток. При этом ежесекундно выделяется количество теплоты . Сколько электронов N проходит за 1 с через поперечное сечение этого проводника?

Ответ: 1,27∙10¹⁹ с^-1.

14. В медном проводнике объемом при прохождении по нему постоянного тока за время выделилось количество теплоты . Вычислить напряженность электрического поля в проводнике.

Ответ: 0,1 В/м.

1

Рис. 17

Рис. 28

5. Определить падение потенциала в сопротивлениях , , (рис. 17), если амперметр показывает 3 А; Ом,

= 2 Ом и = 4 Ом. Найти и - силу тока в сопротивлениях и .

Ответ: В; В; А; А.

1

Рис. 18

6. Найти ток, протекающий через сопротивление участка цепи (рис. 18), если сопротивления , и потенциалы точек 1, 2 и 3 равны соответственно , , .

Ответ: 0,2 А.

17. Найти потенциал в т. О (рис. 18), если сопротивления , и потенциалы точек 1, 2 и 3 равны соответственно , , .

Ответ: