Вариант 15

1. Ток в проводнике меняется со временем по закону I = 2 + 3t³. Какое количество электричества проходит через поперечное сечение проводника за время от 1 до 3 с?

2.Электрическая плитка мощностью 1 кВт с нихромовой спиралью предназначена для включения в сеть с напряжением 220 В. Сколько метров проволоки диаметром 0,5 мм надо взять для изготовления спирали, если температура нити равна 900°С? Удельное сопротивление нихрома при 0°С ρ₀ = 1 мкОм·м, а температурный коэффициент сопротивления α = 0,4·10^-3 К^-1.

3. Найдите сопротивление между точками А и В цепи, изображенной на рисунке, если R = 3 Ом.

4. Удельная проводимость металла равна 10 МСм/м. Вычислите среднюю длину свободного пробега электронов в металле, если концентрация n свободных электронов равна 10²⁸ м^-3. Среднюю скорость хаотического движения электронов принять равной 1 Мм/с.

5. Считая сопротивление вольтметра бесконечно большим, определяют сопротивление R по показаниям амперметра и вольтметра. Найдите относительную погрешность ΔR/R найденного сопротивления, если в действительности сопротив­ление вольтметра R_V = 1000 Ом, а R = 100 Ом.

6. Два параллельно соединенных элемента с одинаковыми ЭДС ₁ = ₂ = 2 В и внутренними сопротивлениями r₁ = 1 Ом и r₂ = 1,5 Ом замкнуты на внешнее сопротивление R = 1,4 Ом (см.рисунок). Найдите токи в каждом из элементов и во всей цепи.

7. Какой ток протекает через амперметр в цепи, изображенной на рисунке? ε₁ = 4 В, ε₂ = 3 В, R₁ = 2 Ом, R₂ = 1 Ом, R₃ = 6 Ом. Внутренними сопротив­лениями источников и амперметра пренебречь.

8. Лампочки, сопротивления которых 3 и 12 Ом, поочередно подключенные к источнику тока, потребляют одинаковую мощность. Во сколько раз КПД источника тока во втором случае больше, чем в первом?

Модуль 6. Постоянный электрический ток.

Вариант 16

1. Какова величина заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника за время от t₁ = 0 до t₂ = 8 с, если сила тока изменяется со временем так, как показано на рисунке?

2. Определите удельное сопротивление проводника, если его длина 42 см, диаметр 0,7 мм, по нему течет ток 0,5 А, а разность потенциалов на его концах 0,6 В.

3. На сколько равных частей нужно разрезать проводник, имеющий сопротивление 36 Ом, чтобы сопротивление его частей, соединенных параллельно, было 1 Ом?

4. Исходя из модели свободных электронов, определите число z соударений, которые испытывает электрон за время t = 1 с, находясь в металле, если концентрация свободных электронов равна 10²⁹ м^-3. Удельную проводимость металла γ принять равной 10 МСм/м.

5. Напряжение на зажимах элемента в замкнутой цепи U = 2,1 В, сопротивления R₁ = 5 Ом, R₂ = 6 Ом и R₃ = 3 Ом. Какой ток I показывает амперметр?

6. ЭДС батареи  = 120 В, сопротивления R₃ = 20 Ом, R₄ = 25 Ом (см.рисунок). Падение напряжения на сопротивлении R₁ равно U₁ = 40 В. Амперметр показывает ток I = 2 А. Найдите сопротивление R₂.

7. Определите силу тока через сопротивление R₂ и напряжение между точками А и В в цепи, представленной на рисунке. ЭДС ис­точников равны ε₁ = 4 В и ε₂ = 3 В, сопротивления R₁ = 2 Ом, R₂ = 1 Ом, R₃ = 6 Ом. Внутренними сопротивлениями источников пренебречь.

8. Лампочка и реостат, соединенные последовательно, при­соединены к источнику тока. Напряжение U на зажимах лампочки равно 40 В, сопротивление R реостата равно 10 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность Р = 120 Вт. Найдите силу тока I в цепи.

Модуль 6. Постоянный электрический ток.