В сегодняшней статье разберем несколько решений задач на одну из распространенных тем: постоянный электрический ток.
Даже если задачи вас не интересуют, подписывайтесь на наш телеграм – там есть актуальные новости для студентов всех специальностей. А еще у нас есть канал, где можно найти приятные скидки на наши услуги.
Постоянный электрический ток: задачи
Рубрика «Физика для чайников» может пригодится вам в учебе. Там есть не только интересные статьи, но и решения задач по разным темам:
- Закон Ома.
- Параллельное и последовательное соединение проводников.
- Правила Кирхгофа.
- Работа и мощность тока.
- Электрический ток в металлах.
- Электрический ток в полупроводниках.
- Ток в электиролитах и др.
Кстати, прежде чем приступать к решению задач по теме постоянный электрический ток, рекомендуем прочитать общую памятку: так у вас будет систематизированный план действий для решения любой задачи. На всякий случай под рукой можно держать полезные формулы.
Задача на постоянный ток №1
Условие
К источнику тока с ЭДС 1,5 В присоединили катушку с сопротивлением 0,1 Ом. Амперметр показал силу тока, равную 0,5 А. Когда к источнику тока присоединили последовательно еще один источник тока с такой же ЭДС, то сила тока в той же катушке оказалась равной 0,4 А. Определить внутренние сопротивления первого и второго источников тока.
Решение
Изобразим первоначальную схему:
Общее сопротивление цепи:
По закону Ома для участка цепи запишем:
После последовательного подключения второго источника тока:
Задача на постоянный ток №2. Мощность тока
Условие
Два медных проводника одинаковой длины соединены последовательно и подключены к источнику тока, внутренним сопротивлением которого можно пренебречь. При протекании тока в первом проводнике выделяется мощность P1. Какая мощность P2 выделяется в проводниках при их параллельном соединении, если площадь сечения второго проводника вдвое больше площади сечения первого проводника?
Решение
Запишем выражения для силы тока и мощности, выделяемой на проводниках, с учетом того, что проводники соединены последовательно:
Сопротивление проводников равно:
Теперь запишем выражения для мощности и выразим P2 через P1:
Ответ: P2 = 0,5P1
Задача на постоянный ток №3. Взаимодействие токов
Условие
Определите модуль силы, действующей на единицу длины второго проводника с током со стороны двух других проводников. Токи в проводниках равны I1=2А, I2=3А, I3=2А. Расстояние l=10 см.
Решение
Направление силы показано на рисунке.
Силы 1-2 и 3-2 соответственно равны:
Ответ: 205 мкА.
Задача на постоянный ток №4. Короткое замыкание
Условие
Определить силу тока короткого замыкания в цепи, если при силе тока 2 А мощность тока во внешней цепи равна 10 Вт, а при силе тока 5 А мощность тока во внешней цепи равна 15Вт.
Решение
Чтобы вычислить ток короткого замыкания, нужно знать ЭДС и внутреннее сопротивление источника:
Запишем выражения для мощности тока во внешней цепи и напряжения нагрузки:
Условие задачи позволяет составить систему уравнений и найти нужные величины:
Отсюда:
Ответ: 9,5 А.
Задача на постоянный ток №5. Закон Ома
Условие
Определить силу тока, проходящего через сопротивление 7 Ом, если напряжение на нем составляет 21 В.
Решение
Для решения этой элементарной задачи необходим закон Ома:
Ответ: 3 А.
Вопросы на тему «Постоянный ток»
Вопрос 1. Что такое электрический ток?
Ответ. Электрический ток – это упрядоченное движение заряженных частиц.
Вопрос 2. Какой ток называется постоянным?
Ответ. Постоянный ток – это ток, который со временем не меняется по величине и не меняет направления.
Ксати, в нашем блоге вы можете почитать о войне токов между Николой Теслой (переменный ток) и Томасом Эдисоном (постоянный ток).
Вопрос 3. Что определяет сила тока?
Ответ. Сила тока – это скаляр, который определяет заряд, переносимый через поперечное сечение проводника за определенное время.
Вопрос 4. Что такое ЭДС?
Ответ. ЭДС (электродвижущая сила) – скалярная физическая величина, равная отношению работы сторонних сил при перемещении заряда от отрицательного полюса источника тока к положительному, к величине этого заряда.
Вопрос 5. Как звучит закон Ома в простейщем виде?
Ответ. Закон Ома для участка цепи без ЭДС гласит:
Сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.
Нужна помощь в решении задач и выполнении других заданий? Обращайтесь в профессиональный студенческий сервис в любое время.
