Тема: Законы постоянного тока

Через лампу, подключенную к источнику тока с ЭДС 8 В и внутренним сопротивлением 1 Ом протекает ток 2 А. Зависимость тока от приложенного к лампе напряжения показана на графике …

			3
			4
			1
			2

Решение: Согласно закону Ома для замкнутой цепи, сила тока, который протекает по проводнику, рассчитывается по формуле , где  – ЭДС источника тока,  – сопротивление проводника (в данном случае лампы),  – внутреннее сопротивление источника тока. Сопротивление лампы . Из рисунка следует, что сопротивление лампы  соответствует графику 3.

Тема: Законы постоянного тока

Напряжение на концах медного провода диаметром d и длиной l равно . При увеличении напряжения в 4 раза удельная тепловая мощность тока …

			увеличится в 16 раз
			увеличится в 4 раза
			не изменится
			уменьшится в 16 раз

Решение: Согласно закону Джоуля – Ленца в дифференциальной форме, , где  удельная тепловая мощность тока,  удельное сопротивление, напряженность электрического поля в проводнике. Поскольку , напряженность поля также увеличится в 4 раза, следовательно, удельная тепловая мощность тока увеличится в 16 раз.

Тема: Законы постоянного тока

Напряжение на концах медного провода диаметром d и длиной l равно . Если взять медный провод диаметром d, но длиной 2l и увеличить напряжение в 4 раза, то среднее время дрейфа электронов от одного конца проводника до другого …

			не изменится
			увеличится в 4 раза
			увеличится в 2 раза
			уменьшится в 4 раза

Решение: Время, которое требуется в среднем для того, чтобы электроны продрейфовали на расстояние l, определяется соотношением , где  – средняя скорость упорядоченного движения (дрейфа) электронов. Формула, связывающая силу тока со средней скоростью упорядоченного движения носителей тока, имеет вид , где q₀ – заряд носителей, в данном случае – электронов, n – их концентрация, S – площадь поперечного сечения проводника. С учетом закона Ома для участка цепи  и формулы для сопротивления проводника  получаем выражение для средней скорости направленного движения электронов , из которого следует, что  не зависит от диаметра провода. Тогда время дрейфа . Таким образом, если взять медный провод диаметром d, но длиной 2l и увеличить напряжение в 4 раза, то среднее время дрейфа электронов от одного конца проводника до другого не изменится.

Тема: Законы постоянного тока На рисунке показана зависимость силы тока в электрической цепи от времени. Наименьший заряд протечет через поперечное сечение проводника  в промежутке времени ________ с.

			15–20
			0–5
			5–10
			10–15

Решение: По определению сила тока в цепи . Отсюда , где – заряд, прошедший через поперечное сечение проводника за бесконечно малый промежуток времени . Заряд, прошедший за определенный промежуток времени, можно определить по формуле   . Используя геометрический смысл определенного интеграла, приходим к выводу, что наименьший заряд протечет через поперечное сечение проводника  в промежутке времени 15–20 с.