Сила тока 2015

Сила тока. Сопротивление.

Закон Ома для однородного участка цепи

Закон Ома для однородного участка цепи: сила тока I в проводнике, находящемся в электростатическом поле, пропорциональна напряжению U между концами проводника: I=U/R; коэффициент R называют сопротивлением проводника.

Сопротивление R участка цепи, состоящего из последовательно соединенных проводников, равно сумме сопротивлений Rl, R2, R3,… этих проводников: R=R1+R2+R3+ …

Сила тока во всех участках цепи одинакова:

I1=I2=I3=…

Разность потенциалов (напряжение) U между концами цепи равна сумме разностей потенциалов между концами входящих в цепь проводников: U=U1+U2+U3+ …

Электропроводность R–1 участка цепи, состоящего из параллельно соединенных проводников, равна сумме электропроводностей этих проводников:

1	= 1	+ 1	+ 1	+ ;
	1	2	3

сила тока I в цепи равна сумме сил токов в каждом проводнике: I=I1+I2+I3+…; разность потенциалов U между концами цепи равна разности потенциалов между концами каждого из входящих в цепь проводников:

U=U1=U2=U3= …

Сопротивление R линейного однородного проводника пропорционально его длине l и обратно пропорционально площади его поперечного сечения S:

= ∙, где – удельное сопротивление проводника, – его удельная

электрическая проводимость. Коэффициенты пропорциональности и зависят от вещества проводника и его термодинамического состояния.

При решении задач этого раздела следует считать сопротивление подводящих проводов пренебрежимо малым, если его величина не указана в условии. Масса проводника может быть рассчитана по формуле m=d S l, где d – плотность материала проводника, S - площадь поперечного сечения, l – длина проводника.

ЗАКОН ОМА ДЛЯ УЧАСТКА ЦЕПИ

1.*Сколько электронов пройдет через поперечное сечение нити лампочки за 1 мин при силе тока

0,6 А?

2.*Найдите напряжение на концах нагревательного элемента электрочайника, если его сопротивление 22 Ом, а сила тока 10 А.

3.*Медная антенна имеет длину 50 м и площадь поперечного сечения 100 мм2. Определите ее сопротивление.

4.*Определите, какой заряд пройдет через обмотки электродвигателя за 1 мин, если сила тока равна 4 А.

5.*Определите сопротивление провода телефонной линии Москва – Харьков длиной 780 км, если провод – стальной, площадь поперечного сечения провода 200 мм2.

6.*На концы провода подано напряжение 17 В. Определите силу тока, если сопротивление провода 8,5 Ом.

7.*Какой длины манганитовую проволоку сечением 0,2 мм2 надо взять для резистора, если его сопротивление будет 8,6 Ом?

8.*Определите, какое количество электронов пройдет через поперечное сечение спирали электроплитки, если прошедший через спираль заряд равен 320 Кл.

Закон Ома для участка цепи

9.*Сколько метров нихромовой проволоки нужно взять для того, чтобы изготовить спираль электроплитки, если площадь поперечного сечения проволоки 0,3 мм2, а сопротивление спирали 22 Ом?

10.*Определите силу тока в лампочке сопротивлением 240 Ом, если напряжение на ней 120 В.

11.*Определите, какое количество электронов пройдет через поперечное сечение провода за 10 мин, если на концы провода сопротивлением 40 Ом подано напряжение 80 В.

12.**Реостат изготовлен из константановой проволоки длиной 20 м и сечением 0,5 мм2. Определите падение напряжения на реостате, если сила тока 2,4 А.

13.**На концы провода подано напряжение 17 В. Определите силу тока, если медный провод длиной 1000 м имеет сечение 2 мм2.

14.**Какой заряд проходит за 10 мин через поперечное сечение площадью 2 мм2 медного провода длиной 500 м при напряжение на его концах 1,0 В?

15.**Найдите силу тока в спирали электроплитки, если через поперечное сечение проводника прошло 10 24электронов за 6 мин 40 с.

16.**Определите, из какого материала изготовлена проволока длиной 2 м и сечением 0,5 мм2, если при напряжении на ее концах 9,5 В сила тока равна 2 А.

										Справочные данные
	Материал			Удельное			Материал			Удельное
				сопротивление, Ом м						сопротивление, Ом м
	Алюминий			2,7 10-8			Нейзильбер			33 10-8
Алюминиевый провод				2,78 10-8			Никель			8,7 10-8
Бронза				11,5 10-8			Никелин			42 10-8
Вольфрам				5,5 10-8			Нихром			112 10-8
Графит				800 10-8			Олово			12 10-8
Железо чистое				10 10-8			Платина			10,7 10-8
	Золото			2,2 10-8			Ртуть			96 10-8
Иридий				4,74 10-8			Сталь, литая			13 10-8
	Константан			50 10-8			Свинец			20,8 10-8
Латунь				3,8 10-8			Серебро			1,6 10-8
Магний				4,4 10-8			Угольные щетки			4000 10-8
	Манганит			43 10-8			Чугун серый			100 10-8
	Медь			1,72 10-8			Цинк			5,9 10-8
Медный провод				1,78 10-8			Стекло			1 1012
Молибден				5,4 10-8			Янтарь			5 1017

17.**Определите сопротивление проводника, если при напряжении на его концах 10 В через его поперечное сечение в течение 10 с проходит заряд 5 Кл.

18.**Определите, какое количество электронов пройдет через поперечное сечение электроплитки, если в течение 2 мин 40 с через нее идет ток силой 5 А.

19.**Через поперечное сечение проводника за 1 мин проходит заряд 120 Кл. Определите напряжение на его концах, если провод из алюминия длиной 100 м имеет сечение 1,4 мм2.

20.**Электрическая печь включена в сеть напряжением 120 В. Какой силы ток проходит по

спирали во время работы печи, если спираль никелиновая, длиной 5 м и площадью поперечного сечения 0,1 мм2?

21.**Определите массу медного провода длиной 200 м, если при подаче на его концы напряжение 0,5 В сила тока равна 2 А.

22.**Найдите сопротивление провода, если при напряжении на его концах 16 В через его поперечное сечение за 1 мин прошло 1019 электронов.

Закон Ома для участка цепи

23.**Какое количество электронов пройдет через поперечное сечение провода за 1 мин при силе тока 1 А?

24.**Определите, какой заряд пройдет через обмотки электродвигателя за 1 мин, если напряжение на его клеммах 220 В и сопротивление обмоток 55 Ом.

25.**Найдите сопротивление провода, если при напряжении на его концах 12 В по нему за 2 мин пройдет заряд 240 Кл.

26.**Камнедробилка находится от электростанции на расстоянии 1 км. Определите сечение подводящих медных проводов, если при силе тока 40 А падение напряжения на проводах 20 В.

27.**Определите массу провода сечением 2 мм2, если провод медный и при U = 17 В сила тока в нем равна 0,89 А.

28.**Определите, какое количество электронов пройдет через поперечное сечение медного провода за 1 мин, если сопротивление провода 10 Ом, а напряжение на его концах 5 В.

29.**Определите массу провода длиной 100 м, если провод алюминиевый и при напряжении на его концах 2,4 В сила тока в нем равна 1 А.

30.**Определите, какой заряд пройдет через поперечное сечение провода за 10 мин, если на концы провода из никелина длиной 120 м и сечением 1 мм2 подано напряжение 84 В.

31.**Определите массу медной проволоки, если ее сечение 0,2 мм2 и при напряжении на ее концах 10 В сила тока равна 2 А.

			Справочные данные
Материал	Плотность, кг/м3	Материал	Плотность, кг/м3
Алюминий	2700	Никелин	8500
Барий	3500	Никель	8900
Бронза	8700	Нихром	8250
Вольфрам	19200	Олово	7290
Графит	1350	Платина	21450
Железо чистое	7800	Ртуть (-39 С)	14190
Золото	19300	Свинец	11300
Иридий	22400	Серебро	10500
Константан	8900	Сталь, литая	7800
Манганит	8500	Чугун серый	7000
Медь	8900	Цинк	7100
Молибден	1020	Янтарь	1070

32.***Найдите напряжение на концах нагревательного элемента электрочайника, если он сделан из нихромового провода длиной 10 м, сечением 0,5 мм 2 и при этом за 5 мин через его поперечное сечение прошел заряд 3000 Кл.

33.***Определите, какое количество электронов пройдет через поперечное сечение спирали электроплитки, если напряжение на концах спирали 220 В, ее сопротивление 44 Ом, время пропускания тока 5 мин.

34.***Определить площадь поперечного сечения алюминиевого провода массой 54 г, если при напряжении 0,2 В по нему идет ток силой 2 А.

35.***Через поперечное сечение провода за 1 мин прошел заряд 120 Кл. Определите напряжение на его концах, если провод из меди длиной 100 м имеет массу 340 г.

Закон Ома для участка цепи

36.***Определите, какой заряд пройдет через обмотки электродвигателя за 1 мин, если напряжение на его клеммах 220 В, а обмотки сделаны из медной проволоки сечением 0,34 мм2 и длиной 1200 м.

37.***Определите массу медного провода длиной 1 км, если при силе тока 2 А напряжение на его концах 2 В.

39.***Определите сопротивление проводника, если при напряжении на его концах 5 В через его поперечное сечение проходит 10 21 электронов за 2 мин 40 с.

40.***Определите, какой заряд пройдет через поперечное сечение провода за 10 мин, если на концы провода из меди массой 890 г и длиной 10 м подано напряжение 17 В.

41.***Определите длину медного провода в катушке массой 1,78 кг, если при пропускании тока силой 0,25 А напряжение на его концах 3,4 В.

42.***Найдите силу тока в спирали электроплитки, если напряжение в сети 220 В, нагревательный элемент электроплитки сделан из нихромовой проволоки длиной 10 м и сечением 0,5 мм2.

43.***Определите заряд, прошедший за 1 мин через поперечное сечение площадью 2 мм2 стального провода массой 0,2 кг при напряжении 20 В.

44.***Определите, какое количество электронов пройдет через поперечное сечение медного провода за 1 мин, если длина провода 100 м, сечение 0,2 мм2, приложенное напряжение 5 В.

45.***Определите площадь поперечного сечения трамвайного алюминиевого провода массой 540 кг, если при подаче на него напряжения 5,8 В сила тока равна 10 А.

46.***На концы провода подано напряжение 17 В. Определите силу тока, если медный провод длиной 100 м имеет массу 890 г.

47. ***Определите массу медной проволоки, если ее длина 100 м и при напряжении 10 В за 1 мин через ее поперечное сечение проходит заряд 5 Кл.

48. ***Определите, из какого материала изготовлена проволока длиной 2 м и сечением 0,5 мм2, если при напряжении на ее концах 24 В по ней проходи заряд 60 Кл за 2 мин.

49.***Определите массу провода сечением 2 мм2, если провод алюминиевый и при напряжении 28 В через его поперечное сечение за 100 с проходит заряд 27 Кл.

50. ***Определите массу провода длиной 100 м, если провод свинцовый, и при напряжении на его концах 21 В через его поперечное сечение за 113 с проходит заряд 100 Кл.

51.***Определите массу медной проволоки, если ее сечение 0,4 мм2 и при напряжении 5 В за 4 мин через поперечное сечение проходит заряд 10 Кл.

52.***Определите, какое количество электронов пройдет через поперечное сечение спирали электроплитки, если спираль нихромовая, ее сечение 0,8 мм2, длина 32 м, напряжение на концах спирали 220 В, время пропуская тока 10 мин

53.***Через поперечное сечение провода за 1 мин прошел заряд 120 Кл. Определите напряжение на его концах, если провод из алюминия длиной 100 м имеет массу 378 г.

54. ***Определите массу провода длиной 100 м, если провод свинцовый и при напряжении на его концах 21 В через его поперечное сечение за 113 с проходит 62,5 · 10 19 электронов.

Справочные данные

ПЛОТНОСТЬ и ТЕМПЕРАТУРА плавления МЕТАЛЛОВ

							Плотность,			Молярная			Температура			Электродный				Тепло			Энергия
	Наименование									масса,			плавления,							проводность,			ионизации,
							кг/м3									потенциал, В
										г/моль			С							Вт/м К			эВ
	Li			Литий			534			6,94			180,54			-3,06				84,80			5,39
	K
				Калий			856			39,10			63,51			-2,92				4,34			4,34
	Na								22,99										142,00
				Натрий			971						97,81			-2,71							5,14
	Ca														-2,76
				Кальций			1550			40,08			838,85							201,00			6,11
	Mg
				Магний			1738			24,31			649,85			-2,37				156,00			7,64
Cs
				Цезий			1873			132,91			28,50			-2,92				35,90			3,89
	Al					2699
				Алюминий						26,98			660,35			-1,66				273,00			5,98
	Ba								137,33
				Барий			3500						728,85			-2,91				18,40			5,21
	As
				Мышьяк			5730			74,92			816,85			0				50,20			9,81
	Zn																		116,00
				Цинк			7133			65,38			419,60			-0,76							9,39
	Cr
				Хром			7190			52,00			1856,85			-0,74				93,90		6,76
	Mn
				Марганец			7210			54,94			1243,85			-1,18				6,87			7,43
Sn									118,71
				Олово			7310						231,90			-0,14				66,80			7,34
	Fe			Железо			7874			55,85			1538,85		-	0,442 -0,043				80,40			7,87
	Cd											320,95										8,99
				Кадмий			8650			112,41						-0,40				96,9
	Ni																		90,9
				Никель			8902			58,69			1453,85			-0,25							7,63
	Cu			Медь
							8920			63,55			1083,40			+0,34				401,00			7,72
Bi
				Висмут			9790			208,98			271,44			+0,23				7,90			7,29
	Ag								107,87
				Серебро			10500						961,95			+0,80				429,00			7,57
	Pb			Свинец		11341				207,20			327,46		-	0,122 +0,80		4		35,30			7,41
	Hg			Ртуть															8,30
							13546			200,59			-38,83			+0,85							10,43
W												3421,85
				Вольфрам			19250			183,85						+0,11				162,80			7,98
	Au
				Золото			19320			196,97			1064,18			+1,70				318,00			9,22
	Pt								195,08
				Платина			21090						1768,30			+1,20				71,60			9,00
	Os
				Осмий			22587			190,23			3032,85			+0,85				87,60			8,50

Материал составлен на основании данных Wikipedia https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BB%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B0