ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ток 2 ВАРИАНТ 8/3 1. Определить напряжение на концах нихромового проводника длиной 150 ми сечением 1,5 мм2, по которому идет ток 2А. p=1,1 Ом : мм? /м. 2. Определить общее сопротивление цепи и силу тока в неразветвлен- ной части цепи (рис. 1). 3. Определить общее сопротивление цепи и показание вольтметра (рис. 2). 3 3 п, - 14 Ом л, 10 Ом я, - 10 Оыя 1,00 с" а" 0,2л а" Рис. 1 Рис. 2 4. Электрический чайник потребляет ток ЗА при напряжении 120 в. Из какого материала сделана обмотка, ссли сечение проволоки 0,08 мм, а длина обмотки 8 м. 5. Определить величину сопротивления R., если общее сопротивление всего участка АВ равно 18 Ом (рис. 3). 6. Определить общее сопротивление цепи, изображенной на рис. 4. R, - 15 OM R-O OM R, - ? R, -5 OM R - 30 OM о я, - в Ом R, 4 Ом . Рис. 3 R, - 12 OM R. • 2 Ом Рис. 4 R, 4 Ом 7. Определить токи, протекающие через каждое из сопротивлений, и падение напряжения между точками BC, CD и AD (рис. 5). 8. Вольтметр показывает 30 В. Определить силу тока, протекающего че- рез каждый резистор (рис. 6). R, а в Ом R, e4 Ом А 0- B 1 А R, 2 Ом OD 2 с R, 2 Ом A R, - 12 OM R, е 1,8 Ом Рис. 5 R - 3 OM Б*. Определить общее сопротивление цепи и напряжение между точка- ми А и В (рис. 7). Рис. 6 R, - 8 OM R, а 44 Ом 4 А R, = 8 OM RA - 14 OM A R в зв Ом |в, = 2 Ом ов Ry - 12 OM R. - 23 OM Рис. 7 30

1. Для определения напряжения на концах нихромового проводника, воспользуемся формулой:
U = I * R,
где U - напряжение, I - сила тока, R - сопротивление.

Из условия известно, что сила тока равна 2А, а сопротивление равно p * L / S, где p - удельное сопротивление материала проводника, L - длина проводника, S - площадь поперечного сечения проводника.

Подставим известные значения:
R = 1.1 Ом : (мм²/м) * 150 м * 1.5 мм² = 1.1 Ом : 1.5 мм² * 0.15 м = 1.1 Ом : 0.225 мм² * м = 2 Ом * м = 2000 Ом * м.

Таким образом, напряжение на концах нихромового проводника равно I * R = 2А * 2000 Ом = 4000 В.
Ответ: Напряжение на концах нихромового проводника равно 4000 В.

2. Для определения общего сопротивления цепи в неразветвленной части и силы тока в ней, воспользуемся формулами:
R_общ = R_1 + R_2 + R_3 + ...,
I_неразветв = I_общ = I_1 = I_2 = I_3 = ... = I,

где R_общ - общее сопротивление цепи, R_1, R_2, R_3 - сопротивления резисторов, I_неразветв - сила тока в неразветвленной части цепи, I_общ - сила тока всей цепи, I_1, I_2, I_3 - силы тока через каждый резистор.

Из условия известно:
R_1 = 14 Ом, R_2 = 10 Ом, R_3 = 10 Ом, I_общ = 2 А.

Тогда:
R_общ = R_1 + R_2 + R_3 = 14 Ом + 10 Ом + 10 Ом = 34 Ом.

Силы тока в неразветвленной части цепи:
I_неразветв = I_1 = I, где I_1 - сила тока через первый резистор.
Силы тока через каждый резистор:
I_1 = I_2 = I_3 = I_общ = 2 А.

Ответ: Общее сопротивление цепи равно 34 Ом, сила тока в неразветвленной части цепи и через каждый резистор равна 2 А.

3. Для определения общего сопротивления цепи и показания вольтметра, воспользуемся формулами:
R_общ = R_1 || R_2 + R_3,
U = U_1 + U_2 = I * R_1 + I * R_2,
где R_общ - общее сопротивление цепи, R_1, R_2, R_3 - сопротивления резисторов, U - показание вольтметра, U_1, U_2 - падения напряжения на каждом резисторе, I - сила тока.

По данному рисунку (рис. 2) видно, что резисторы R1 и R2 соединены последовательно (||), поэтому их суммарное сопротивление:
R_12 = R_1 + R_2 = 10 Ом + 10 Ом = 20 Ом.

Общее сопротивление цепи:
R_общ = R_12 || R_3 = (R_12 * R_3) / (R_12 + R_3) = (20 Ом * 14 Ом) / (20 Ом + 14 Ом) = 280 Ом / 34 Ом ≈ 8.2 Ом.

Падение напряжения на каждом резисторе:
U_1 = I * R_1 = 2 А * 10 Ом = 20 В,
U_2 = I * R_2 = 2 А * 10 Ом = 20 В.

Показание вольтметра:
U = U_1 + U_2 = 20 В + 20 В = 40 В.

Ответ: Общее сопротивление цепи равно примерно 8.2 Ом, показание вольтметра равно 40 В.

4. Для определения материала обмотки электрического чайника, воспользуемся формулой:
R_обмотки = p * L / S,
где R_обмотки - общее сопротивление обмотки, p - удельное сопротивление материала провода, L - длина обмотки, S - площадь поперечного сечения провода.

Подставим известные значения:
R_обмотки = 120 В / 3 А = 40 Ом.

Сопротивление проволоки (R_проволоки) вычисляется по формуле:
R_проволоки = p * L / S,
где R_проволоки - сопротивление проволоки, p - удельное сопротивление материала провода, L - длина провода, S - площадь поперечного сечения провода.

Тогда:
R_проволоки = 40 Ом - R_обмотки = 40 Ом - 1 Ом = 39 Ом.

Сопротивление проволоки (R_проволоки) зависит от удельного сопротивления материала провода. Таким образом, для определения материала обмотки нужно знать удельное сопротивление (p) различных материалов проводника.

Ответ: Для определения материала обмотки необходимо знать удельное сопротивление (p) материала провода.

5. Для определения величины сопротивления R., воспользуемся формулой:
R. = R_АВ - (R_1 + R_2),
где R. - сопротивление R., R_АВ - общее сопротивление всего участка АВ, R_1, R_2 - сопротивления резисторов.

Из условия известны:
R_АВ = 18 Ом, R_1 = 4 Ом, R_2 = 4 Ом.

Тогда:
R. = 18 Ом - (4 Ом + 4 Ом) = 18 Ом - 8 Ом = 10 Ом.

Ответ: Величина сопротивления R. равна 10 Ом.

6. Для определения общего сопротивления цепи, изображенной на рис. 4, можно использовать закон ома:
R_общ = R_1 + R_2 + R_3,
где R_общ - общее сопротивление цепи, R_1, R_2, R_3 - сопротивления резисторов.

Из условия известны:
R_1 = 5 Ом, R_2 = 12 Ом, R_3 = 30 Ом.

Тогда:
R_общ = R_1 + R_2 + R_3 = 5 Ом + 12 Ом + 30 Ом = 47 Ом.

Ответ: Общее сопротивление цепи равно 47 Ом.

7. Для определения токов, протекающих через каждое из сопротивлений, и падения напряжения между точками BC, CD и AD, воспользуемся законом ома:
I = U / R,
где I - сила тока, U - напряжение, R - сопротивление.

По данному рисунку (рис. 5) видно, что сопротивления BC и CD соединены последовательно, поэтому их суммарное сопротивление:
R_1 = R_BC + R_CD = 3 Ом + 3 Ом = 6 Ом.

Ток, протекающий через них, равен:
I_1 = U / R_1 = 30 В / 6 Ом = 5 А.

Падение напряжения между точками BC и AD:
U_BC = I_1 * R_BC = 5 А * 3 Ом = 15 В,
U_AD = I_1 * R_AD = 5 А * 2 Ом = 10 В.

Также из условия известно, что сопротивление резистора OD равно 2 Ом. Тогда ток, протекающий через него, равен:
I_OD = U_AD / R_OD = 10 В / 2 Ом = 5 А.

Ответ: Ток через каждое из сопротивлений BC, CD и AD равен 5 А, падение напряжения между точками BC, CD и AD равно 15 В, 10 В.

8. Для определения силы тока через каждый резистор, воспользуемся формулой:
I = U / R,
где I - сила тока, U - напряжение, R - сопротивление.

По данному рисунку (рис. 6) видно, что резисторы R1 и R2 соединены параллельно (||), поэтому суммарное сопротивление:
1 / R_|| = 1 / R_1 + 1 / R_2 = 1 / 8 Ом + 1 / 4 Ом = 1 / 8 Ом + 2 / 8 Ом = 3 / 8 Ом.

Тогда:
R_|| = 8 Ом / 3 = 2.67 Ом.

Сила тока, протекающего через параллельное соединение резисторов:
I_|| = U / R_|| = 30 В / 2.67 Ом ≈ 11.24 А.

Силы тока через каждый резистор:
I_1 = I_|| * (R_2 / (R_1 + R_2)) = 11.24 А * (4 Ом / (8 Ом + 4 Ом)) = 11.24 А * (4 Ом / 12 Ом) ≈ 3.75 А,
I_2 = I_|| * (R_1 / (R_1 + R_2)) = 11.24 А * (8 Ом / (8 Ом + 4 Ом)) = 11.24 А * (8 Ом / 12 Ом) ≈ 7.49 А.

Ответ: Сила тока через резистор R1 примерно равна 3.75 А, через резистор R2 примерно равна 7.49 А.

9. Для определения общего сопротивления цепи и напряжения между точками А и В, воспользуемся формулами:
R_общ = R_1 + R_2 + R_3 + R_4,
U_АВ = U_1 + U_2 = I * R_1 + I * R_3,
где R_общ - общее сопротивление цепи, R_1, R_2, R_3, R_4 - сопротивления резисторов, U_АВ - напряжение между точками А и В, U_1, U_2 - падения напряжения на каждом резисторе, I - сила тока.

По данному рисунку (рис. 7) видно, что резисторы R1 и R2 соединены параллельно (||), а резисторы R3 и R4 соединены последовательно, поэтому:
1 / R_|| = 1 / R_1 + 1 / R_2 = 1 / 8 Ом +