Задачи для самостоятельного решения

16. Определите плотность тока, если за 2 с через проводник сечением 1,6мм² прошло 2∙10¹⁹ электронов.

17. Какое напряжение можно приложить к катушке, имеющей п=1000 витков медного провода со средним диаметром витков d=6см, если допустимая плотность тока j=2А/мм²; удельное сопротивление меди ρ=1,7∙10^-8 Ом∙м?

18. В цепи (рисунок 5) амперметр показывает силу тока I=1,5А. Сила тока через сопротивление R₁ равна I₁ =0,5А. Сопротивление R₂ =2Ом, R₃ =6Ом. Определите сопротивление R₁, а так же сил токов I₂ и I₃, протекающих через сопротивление R₂ и R₃.

Рисунок 5. Цепь к задаче 18.

19. Источник напряжения, ЭДС которого ε, а внутреннее сопротивление r, замкнут на реостат. Выразить мощность Р тока во внешней цепи как функцию силы тока I. Построить график этой функции. При какой силе тока мощность будет наибольшей? Построить также график зависимости КПД η от силы тока в цепи.

20. На рисунке 6 ε₁ =ε₂ =ε₃, R₁=48Ом, R₂=24Ом, падение напряжения U₂ на сопротивлении R₂ равно 12В. Пренебрегая, внутренним сопротивлением элементов, определите: а) силу тока во всех участках цепи; б) сопротивление R_3.

Рисунок 6. Цепь к задаче 20.

Проектное задание

1. Определите среднюю скорость v направленного движения электронов вдоль медного проводника при плотности постоянного тока j=11А/мм², считая, что на каждый атом меди в металле имеется один свободный электрон. Атомная масса меди А≈64. Плотность меди ρ=8,9г/см³.

2. Определите сопротивление между точками А и В цепи, изображенной на рисунке 7. Величины соответствующих сопротивлений указаны на рисунке. Найдите также силу тока во всех участках.

Рисунок 7. Цепь к заданию 2.

3. Рассчитайте ЭДС аккумуляторной батареи, ток замыкания в которой 10А, если при подключении к ней резистора сопротивлением 9Ом сила тока в цепи равна 1А.

4. Определите силу тока I_G через гальванометр (рисунок 8). На рисунке 11: ε=2В, R₁ =60Ом, R₂=40Ом, R₃=R₄=20 м и R_G=100Ом.

Рисунок 8. Цепь к заданию 4.

Тест рубежного контроля №2

Тест содержит 6 заданий, на выполнение которых отводится 15 минут. Выберите наиболее правильный, по Вашему мнению, вариант ответа и отметьте его любым значком в бланке ответов.

1. Через сечение S за 1 с равномерно переносятся заряды и . Соответствующая сила тока равна:

1) нулю; 2) 2А; 3) 1А.

2

2

. Постоянный ток течет по проводнику переменного сечения (рисунок 9). Сравните величину плотности тока в разных участках проводника:

Р исунок 9. Постоянный ток течет по проводнику переменного сечения.

1) ; 2) ; 3) .

3. 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?

1) в медном;

2) в железном;

3) напряженности равны.

4. Электронагревательный прибор подключен к источнику тока с ЭДС и внутренним сопротивлением . При каком значении сопротивления прибора полезная мощность максимальна? Каково при этом значение КПД?

1) , 100%; 2) , 50%;

3) , 50%; 4) , 50%.

5. Закон Ома для участка цепи, содержащего ЭДС (рисунок 10), имеет вид (укажите неправильный ответ):

1) ;

2) ;

3) .

( – напряженность электрического поля сторонних сил).

Р исунок 10. Участок цепи, содержащий ЭДС.

6 . Второе правило Кирхгофа для контура I имеет вид:

.

Как выбрано направление обхода контура (рисунок 11)?

Рисунок 11. Разветвленная цепь.

1) по часовой стрелке;

2) против часовой стрелки;

3) ответить нельзя.

Бланк ответов

№	1	2	3	4	5	6
1
2
3
4

Критерий оценки правильности выполнения теста рубежного контроля №2:

Для расчета полученной студентом оценки нужно воспользоваться следующей формулой

,

где - число правильных ответов.

Оценка «5» - отлично

«4» - хорошо

«3» - удовлетворительно

«0-2» - неудовлетворительно