ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК.
1. Найти отношение масс медного и алюминиевого проводов одинаковой длины и электрического сопротивления. Плотность меди 8900 кг/м3 алюминия - 2700 кг/м3. Удельное сопротивление меди 1,7.10-8 Ом.м, алюминия - 2,8.10-8 Ом.м.
Ответ : отношение масс равно 2.
2. Найти общее сопротивление цепи, показанной на рисунке, если сопротивления всех резисторов одинаковы и равны R.
Ответ: RАВ =4R/3.
3. На рисунке изображена схема электрической цепи, в которой Ε = 25 В, r = 1 Ом, R1 = 4 Ом,
R2 = 2 Ом, R3 = 12 Ом, R4 = 20 Ом. Найти показания амперметра и вольтметра, падения напряжения на каждом сопротивлении.
Ответ: I= 5 A, U= 20 В, U1 = 12 В, U2= 8 В, U3 = 12 В, U4 = 20 В.
4. Гальванометр с ценой деления 1мкА/дел и числом делений 100 имеет внутреннее сопротивление 50 Ом. Как приспособить этот гальванометр:
а) для измерения токов до 10 мА, б) для измерения напряжений до 1 В?
Ответ: Rш = 50/99 Ом, Rдo6 = 9950 Ом.
5. Конденсаторы емкости С1 = 2 мкФ и С2 = 1 мкФ и резисторы сопротивлением R1 = 100 Ом,
R2 = 40 Ом, R3 = 60 Ом подключены к источнику тока напряжением U = 100 В (см.рис.). Найти установившийся заряд на конденсаторе С2.
Ответ: 5.10-5Кл.
6. Три лампы мощностью 40, 60 и 100 Вт с номинальным напряжением 220 В включены в сеть с постоянным напряжением 380 В (см.рис.). Какую мощность потребляет каждая лампа?
Ответ: Р'1 = 76,4 Вт, Р'2 = 7,2 Вт, Р3' = 11,9 Вт.
7. Амперметр с сопротивлением 4 Ом, подключенный к источнику тока, показывает силу тока 2 А. Вольтметр с сопротивлением 200 Ом, подключенный к такому же источнику тока, показывает напряжение 10 В. Найти ток короткого замыкания источника.
Ответ: Iкз = 19,6 А.
8. Три одинаковых источника тока с ЭДС 2 В и внутренним сопротивлением 1 Ом включены в цепь по схеме, показанной на рис. Амперметр показывает силу тока 0,2 А. Сопротивления резисторов R1 = 10 Ом и R2 = 15 Ом. Какое напряжение показывает вольтметр? Сопротивление вольтметра очень велико, а амперметра - пренебрежимо мало.
Ответ: U=2,5 В.
9. В установившемся режиме работы кабина лифта массы 200 кг поднимается на 5 м за 50 с (рис.). Электромотор привода лифта питается от сети с напряжением 220 В. Сила сопротивления движению кабины 500 Н. Найти пусковой ток двигателя, если в установившемся режиме по его обмоткам течет ток 2 А.
Ответ: Iп = 4,5 А.
10. Электровоз массой 400 т поднимается в гору с уклоном 0,01 со скоростью 72 км/ч (см.рис.). КПД электровоза 85%, сопротивление его движению составляет 0,02 веса. Напряжение в линии 3000 В. Найти сопротивление обмотки двигателя электровоза.
Ответ: R = 0,49 Ом.
11. Найти КПД насоса, который за одну секунду поднимает 100 л воды на высоту 10 м через трубу сечением 100 см , если мотор насоса потребляет из сети мощность 20 кВт.
Ответ: КПД = 49,5%.
12. При электролизе раствора серной кислоты (H2S04) расходуется мощность 46 Вт. Найти сопротивление электролита, если за один час выделяется 0,4 г водорода. Молярная масса водорода 0,001 г/моль, а его валентность равна единице.
Ответ: R = 0,4 Ом.
13. При подключении электрической лампочки к круглой батарейке через нить накала лампочки протекает 6 Кл за минуту, а при подключении к плоской батарейке - 8 Кл за 20 с. Во сколько раз увеличивается сила тока при смене батареек?
Ответ: в 4 раза.
14. Чему равен ток в контактном проводе, если через его поперечное сечение за 2 с проходит 6.1021 электронов?
Ответ: 480 А.
15. Найти значение заряда, проходящего через поперечное сечение проводника за 2 минуты, если сила тока в проводнике равна 0,2 А.
Ответ: 24 Кл.
16. Конденсатор емкостью 0,5 мкФ зарядили от источника напряжением 2000 В. Определить среднюю силу тока в соединительных проводах, если время заряда равно 0,05 с.
Ответ: 0,02 А.
17. В проводнике на единицу площади поперечного сечения приходится ток силой 20 А. Найти заряд, прошедший за 2 часа через поперечное сечение проводника, если площадь сечения равна 4 см2.
Ответ: 57,6 Кл.
18. По проводу течет ток силой 32 А. Найти в миллиграммах массу электронов, проходящих через поперечное сечение этого провода за 200 минут. Массу электрона равна 9.10-31 кг.
Ответ: 2,16 мг.
19. В однородном проводнике скорость направленного движения электронов равна 0,5 м/с. Определить значение силы тока через проводник при условии, что в 1 м длины проводника сумма зарядов движущихся электронов равна по абсолютному значению 3 Кл.
Ответ: 1,5 А.
20. Число свободных электронов в 1 м3 меди равно 1028. Найти значение скорости направленного движения электронов в медном проводе с площадью поперечного сечения 5 мм , по которому протекает ток силой 400 А.
Ответ: 0,05 м/с.
21. Чему равна скорость направленного движения электронов в медном проводнике при плотности тока 10 А/мм2, если известно, что каждый атом меди дает один свободный электрон? (Плотность меди 8900 кг/м3, молярная масса - 64 г/моль.)
Ответ: 0,00072 м/с.
22. Какое количество электричества проходит через поперечное сечение проводника в течение 5 с, если за этот промежуток времени ток равномерно возрастает от нуля до 12 А?
Ответ: 30 Кл.
23. Найти в квадратных миллиметрах площадь поперечного сечения проводника сопротивлением 0,5 Ом, если удельное сопротивление материала проводника равно
8.10-8 Ом.м, а его длина - 50 м.
Ответ: 8 мм .
24. На катушку намотан 1 м провода с площадью поперечного сечения 5 мм2. Определить удельное сопротивление сплава, из которого изготовлен провод, если сопротивление катушки постоянному току равно 2000 Ом.
Ответ: 0,01 Ом.м.
25. Во сколько раз возрастет сопротивление медного провода при увеличении площади поперечного сечения в 2 раза, а длины провода в 3 раза?
Ответ: в 1,5 раза.
26. Удельное сопротивление материала проводника - 3.10-4 Ом.м. Найти сопротивление проводника длиной 10 м и площадью сечения 1 мм2.
Ответ: 3000 Ом.
27. Нихромовый провод сопротивлением 320 Ом имеет длину 62,8 м. Определить в миллиметрах диаметр провода. Удельное сопротивление нихрома равно 10-6 Ом.м.
Ответ: 0,5 мм.
28. Моток медной проволоки имеет массу 1,78 кг и сопротивление 3,4 Ом. Определить в квадратных миллиметрах поперечное сечение проволоки. (Удельное сопротивление меди равно 1,7.10-8 Ом.м, а плотность меди - 8,9.103 кг/м3.)
Ответ: 1 мм2.
29. По никелиновому проводнику с поперечным сечением 0,5 мм2 течет ток 0,2 А. Напряжение на проводнике 1,3 В. Найти массу проводника. (Плотность никелина
8,5.103 кг/м3. Удельное сопротивление 0,42.10-6 Ом.м.)
Ответ: 33 г.
30. Сопротивление вольфрамовой нити накаливания лампы при 20 °С равно 20 Ом. Сопротивление нити в рабочем состоянии равно 200 Ом. Определить в градусах температуру нити в рабочем состоянии. (Температурный коэффициент сопротивления для вольфрама равен 0,005 Ом/К.)
Ответ: 2000 °С.
31. Температурный коэффициент сопротивления для некоторого сплава равен 10-3 1/К. Сопротивление резистора из этого сплава при 273 К равно 100 Ом. Насколько увеличится сопротивление резистора при нагревании до 283 К?
Ответ: на 1 Ом.
32. Во сколько раз сопротивление цепи, составленной из равных 25 резисторов, включенных последовательно, больше сопротивления цепи, полученной параллельным включением этих резисторов.
Ответ: в 625 раз.
33. Сколько цепей с различными сопротивлениями может получить экспериментатор, имея в своем распоряжении три резистора по 5 Ом?
Ответ: 7.
34. Два проводника при последовательном соединении дают сопротивление 27 Ом, а при параллельном соединении - 6 Ом. Определить модуль разности сопротивлений этих проводников.
Ответ: 9 Ом.
35. Во сколько раз общее сопротивление при последовательном соединении двух одинаковых резисторов, больше общего сопротивления при их параллельном соединении?
p class=rvps3>Ответ: в 4 раза. p class=rvps3>36. Напряжение, приложенное к участку цепи, равно 168 В. Сила тока в цепи равна 7 А. Найти сопротивление участка цепи.
Ответ: 24 Ом.
37. Какое максимальное сопротивление можно получить, соединив резисторы 5 Ом, 20 Ом и 70 Ом?
Ответ: 95 Ом.
38. Во сколько раз уменьшится сопротивление проволочного проводника без изоляции, если его сложить пополам и скрутить?
Ответ: в 4 раза.
39. Сколько цепей с различными сопротивлениями можно получить, соединяя по-разному три резистора по 5 Ом?
Ответ: 4.
40. Чему равно минимальное сопротивление цепи, составленной из 10 резисторов по 5 Ом и 40 резисторов по 20 Ом?
Ответ: 0,25 Ом.
41. Проволочный куб включен в цепь через контакты, отходящие из двух противоположных вершин куба, принадлежащих одной грани. Определить сопротивление куба, если сопротивление каждого ребра равно 12 Ом.
Ответ: 9 Ом.
42. По резистору сопротивлением 7 Ом протекает электрический ток силой 24 А. Определить падение напряжения на этом резисторе.
Ответ: 168 В.
43. Гирлянда из 10 одинаковых лампочек включена в сеть напряжением 210 В и потребляет ток силой 2,5 А. Определить сопротивление одной лампочки, если все они соединены параллельно.
Ответ: 840 Ом.
44. На одном конце провода сопротивлением 5 Ом поддерживается потенциал, равный
27,5 В относительно земли, на другом - потенциал 22,5 В относительно земли. Найти силу тока в проводе.
Ответ: 1 А.
45. К источнику тока подсоединили провод длиной 3 м, сила тока в котором равна 1 А. Найти силу тока при увеличении длины провода до 15 м при неизменном напряжении источника тока.
Ответ: 0,2 А.
46. В результате нагрева нити накала сила тока, протекающего через лампочку, уменьшилась на 20%. Во сколько раз возросло сопротивление нити накала, если падение напряжения на лампочке осталось неизменным?
Ответ: в 1,25 раза.
47. Проводники сопротивлением 1 Ом и 2 Ом соединены последовательно. Определить силу тока в первом проводнике, если напряжение на проводнике сопротивлением 2 Ом равно 3 В.
Ответ: 1,5 А.
48. Участок цепи состоит из резистора 2 Ом, включенного последовательно резисторам 5 Ом и 20 Ом, которые соединены параллельно. Определить падение напряжения на двухомном резисторе, если в резисторе 5 Ом течет ток силой 1 А.
Ответ: 2,5 В.
49. Два резистора 20 Ом и 30 Ом соединены последовательно. Определить падение напряжения на 30-омном резисторе, если вольтметр с бесконечно большим сопротивлением, подключенный параллельно резистору в 20 Ом, показал 25 В.
Ответ: 37,5 В.
50. Определить среднее значение модуля напряженности электрического поля в однородном проводнике длиной 2 м и сопротивлением 3 Ом при силе тока 8 А.
Ответ: 12 В/м.
51. Амперметр имеет шкалу до 5 А. Найти внутреннее сопротивление амперметра, если при силе тока, равной половине предельного значения, падение напряжения на этом приборе равно 0,1 В.
Ответ: 0,04 Ом.
52. Падение напряжения на участке цепи сопротивлением 7 Ом равно 168 В. Какой заряд пройдет в цепи за 0,1 часа?
Ответ: 8640 Кл.
53. Участок цепи состоит из 3 проводников сопротивлением 1 Ом, 2 Ом и 3 Ом, включенных последовательно. Найти падение напряжения на участке цепи, если сила тока в проводнике сопротивлением I Ом равна 2 А.
Ответ: 12 В.
54. Обмотка реостата содержит 500 витков нихромного провода. Потенциал конца обмотки равен 10 В, потенциал начала - нулю. Найти разность потенциалов между концом обмотки и движком реостата, установленным на 125-м витке.
Ответ: 7,5 В.
55. Первый проводник имеет сопротивление 1 Ом, второй — 5 Ом. При параллельном соединении проводников во втором из них течет ток, равный 0,2 А. Найти падение напряжения на первом проводнике.
Ответ: 1 В.
56. Два резистора сопротивлением 12 Ом и 4 Ом соединены параллельно. Последовательно к ним включен резистор 3 Ом. Найти силу тока в 12-омном резисторе, если падение напряжения на резисторе 3 Ом составляет 9 В.
Ответ: 0,75 А.
57. Вольтметр и резистор с сопротивлением 100 Ом подключаются к источнику с внутренним сопротивлением 10 Ом сначала последовательно, а затем параллельно. Определить сопротивление вольтметра, если показания в обоих случаях одинаковы.
Ответ: 1000 Ом
58. Параллельно амперметру сопротивлением 0,01 Ом включен вольтметр. Найти показания амперметра, если вольтметром измерено напряжение, равное 2 мВ.
Ответ: 0,2 А.
59. Вольтметр имеет сопротивление 500 Ом. Для увеличения цены деления последовательно с ним включен резистор 1000 Ом. Во сколько раз возросла цена деления вольтметра?
Ответ: в 3 раза.
60. Вольтметр, рассчитанный на измерение напряжения до 30 В, имеет внутреннее сопротивление 3 кОм. Найти сопротивление добавочного резистора, который необходимо подсоединить к вольтметру для измерения напряжения до 300 В. Ответ дать в килоомах.
Ответ: 27 кОм.
61. У вольтметра сопротивлением 2 кОм необходимо расширить предел измерения в 10 раз. Вычислить в килоомах значение сопротивления добавочного резистора.
Ответ: 18 кОм.
62. Амперметр сопротивлением 0,09 Ом необходимо применить для измерения токов, сила которых в 10 раз превышает предел измерения амперметра. Определить сопротивление шунта, который следует подключить к амперметру.
Ответ: 0,01 Ом.
63. Миллиамперметр со шкалой, рассчитанной на 20 мА, необходимо использовать как амперметр для измерения токов до 1 А. Определить сопротивление шунта, если сопротивление миллиамперметра равно 4,9 Ом.
Ответ: 0,1 Ом.
64. Амперметр сопротивлением 0,1 Ом неопытный школьник зашунтировал сопротивлением 5 Ом. Во сколько раз возросла цена деления прибора?
Ответ: в 1,02 раза.
65. К клеммам источника тока с внутренним сопротивлением 10 Ом подключены два параллельно соединенных проводника сопротивлением 60 Ом и 20 Ом. Определить отношение токов, протекавших через первый проводник до и после обрыва в цепи второго проводника.
Ответ: 2,8.
66. При сопротивлении нагрузки 4 Ом в электрической цепи идет ток, равный 0,2 А, а при сопротивлении нагрузки 7 Ом — 0,14 А. Определить ЭДС источника тока.
Ответ: 1,4 В.
67. При коротком замыкании аккумулятора сила тока в перемычке, соединяющей его клеммы, равна 20 А. Найти значение электродвижущей силы аккумулятора, если его внутреннее сопротивление - 0,45 Ом.
Ответ: 9 В.
68. ЭДС источника тока 2,17 В, внутреннее сопротивление 1 Ом. К источнику подключен резистор сопротивлением 2 Ом. Какую силу тока в этой цепи покажет амперметр сопротивлением 0,1 Ом?
Ответ: 0,7 А.
69. При уменьшении сопротивления внешней цепи с 5 до 2 Ом сила тока, текущего через источник, увеличилась с 2 до 4 А. Найти ЭДС источника тока.
Ответ: 12 В.
70. ЭДС источника тока равна 12 В. Определить напряжение на зажимах источника тока, когда сопротивление нагрузки цепи равно внутреннему сопротивлению источника тока.
Ответ: 6 В.
71. Два элемента с ЭДС 2,2 и 1,8 В и внутренними сопротивлениями 0,2 и 0,6 Ом соединены разноименными полюсами. Найти силу тока в цепи.
Ответ: 5 А.
72. Источник тока замкнут на резистор сопротивлением 5 Ом. ЭДС источника тока равна 12 В. Определить внутреннее сопротивление источника, если сила тока в цепи равна 2 А.
Ответ: 1 Ом.
73. Источник тока с внутренним сопротивлением 1,5 Ом замкнут проводником сопротивлением 0,096 Ом. Определить ЭДС источника, если разность потенциалов между его зажимами равна 0,16 В.
Ответ: 2,66 В.
74. Какое минимальное число источников тока, имеющих ЭДС 1,5 В, нужно соединить последовательно, чтобы получить напряжение 30 В при силе тока, текущего через источники, равной 1 А? Внутреннее сопротивление источника тока равно 0,5 Ом.
Ответ: 30.
75. Двигатель мощностью 30 Вт, рассчитанный на напряжение 15 В, необходимо подключить к источнику тока, составленному из батарей с ЭДС 1,5 В и внутренним сопротивлением
0,5 Ом. Найти минимальное число батарей, которые необходимо включить последовательно.
Ответ: 30.
76. При двух различных сопротивлениях нагрузки отношение напряжений на зажимах источника тока равно 5, а полезная мощность в обоих случаях равна 25 Вт. Вычислить силу тока короткого замыкания, если ЭДС источника 25 В.
Ответ: 7,2 А.
77. К плюсу батареи с ЭДС 16,8 В и сопротивлением 2,1 Ом подключены резисторы 1 и 4 Ом, к минусу - 2 и 3 Ом. Найти модуль разности потенциалов между точкой соединения резисторов 1 и 2 Ом и точкой соединения резисторов 4 и 3 Ом.
Ответ: 2 В.
78. Высокоомный вольтметр, зашунтированный резистором 1,5 Ом, подключен к батарее. При отключении шунта показания вольтметра изменились на 6 В. Найти ЭДС батареи, если сила тока короткого замыкания для нее равна 1 А.
Ответ: 7,23 В.
79. Источник тока с ЭДС, равной 12 В, и внутренним сопротивлением 2 Ом замкнут цепью, состоящей из резистора сопротивлением 2 Ом и конденсатора емкостью 2 мкФ, соединенных параллельно. Определить в микрокулонах величину заряда на обкладках конденсатора.
Ответ: 12 мкКл.
80. Батарея состоит из параллельно соединенных источников тока. При силе тока во внешней цепи 2 А полезная мощность равна 7 Вт. Определить число элементов в батарее, если ЭДС каждого элемента равна 5,5 В, а внутреннее сопротивление 5 Ом.
Ответ: 5.
81. Мотор подключен к сети напряжением 220 В. Найти работу, совершенную мотором при прохождении по его обмотке заряда 2 Кл, если вся электрическая энергия превратилась в механическую работу.
Ответ: 440 Дж.
82. По неподвижному проводнику сопротивлением 2 Ом течет ток силой 3 А. Определить время, за которое в проводнике выделится количество теплоты, равное 90 Дж.
Ответ: 5 с.
83. К источнику тока подключен реостат. При сопротивлении реостата 4 и 9 Ом получается одинаковая полезная мощность. Вычислить внутреннее сопротивление источника тока.
Ответ: 6 Ом.
84. Через лампочку сопротивлением 1 Ом, подключенную к аккумулятору, протекает ток силой 15 А. На сколько килоджоулей уменьшится энергия, запасенная в аккумуляторе, за
20 мин?
Ответ: 270 Дж.
85. Источник тока с внутренним сопротивлением 2 Ом замкнут на внешний резистор. При каком значении сопротивления резистора падение напряжения на зажимах источника тока составляет 60% от электродвижущей силы источника?
Ответ: 3 Ом.
86. Источник тока замкнут внешним резистором. Определить отношение электродвижущей силы источника тока к разности потенциалов на его клеммах, если сопротивление резистора в 4 раза больше внутреннего сопротивления источников тока.
Ответ: 1,25.
87. Два резистора сопротивлением 2 и 6 Ом соединены последовательно и включены в сеть постоянного напряжения. Какая мощность выделяется на резисторе 6 Ом, если на резисторе 2 Ом выделяется мощность 100 Вт?
Ответ: 300 Вт.
88. Мощность тока в проводнике в зависимости от силы тока меняется по закону:
N= 6,3.I2 Вт, где I- сила тока в амперах. Определить сопротивление проводника.
Ответ: 6,3 Ом.
89. Каков ток короткого замыкания батареи элементов, если на сопротивлениях 200 и 500 Ом выделяется при поочередном их подключении к батарее одинаковая мощность 200 Вт?
Ответ: 1,63 А.
90. Во сколько раз изменится мощность электроплитки, если ее спираль укоротить вдвое?
Ответ: увеличится в 2 раза.
91. Для нагревания воды затрачено 6000 Дж теплоты. Найти время, в течение которого был включен нагреватель. (Электрическая мощность нагревателя равна 300 Вт. КПД нагревателя равен 80%.)
Ответ: 25 с.
92. Определить, сколько килоджоулей энергии содержится в двух киловатт-часах.
Ответ: 7200 кДж.
93. К источнику тока подключен реостат. При сопротивлении реостата 9 и 16 Ом получается одинаковая полезная мощность, равная 49 Вт. Найти ЭДС источника тока.
Ответ: 49 В.
94. Определить напряжение, подведенное к электроплитке, если ее сопротивление 24,2 0м, а мощность 2 кВт.
Ответ: 220 В.
95. В проводнике сопротивлением 4,5 Ом за 2 с выделяется 144 Дж теплоты. Найти силу тока в проводнике.
Ответ: 4 А.
96. При прохождении по спирали кипятильника заряда 3 Кл выделяется 60 Дж теплоты. Определить напряжение, приложенное к спирали.
Ответ: 20 В.
97. К автомобильному аккумулятору подключены параллельно две фары по 100 Вт, мотор стеклоочистителя 70 Вт и система зажигания, потребляющая ток 2,1 А. Определить ток разряда аккумулятора, если напряжение сети равно 12 В.
Ответ: 24,6 А.
98. При замыкании на резистор сопротивлением 5 Ом батарея элементов дает ток силой 1 А. Ток короткого замыкания батареи равен 6 А. Какую наибольшую полезную мощность может дать батарея?
Ответ: 9 Вт.
99. Сколько килоджоулей расходуется на получение моля трехвалентного алюминия, если электролиз ведется при напряжении 10 В? (КПД установки равен 80%. Число Фарадея принять равным 96000 Кл/моль.)
Ответ: 600 кДж.
100. В неподвижном проводнике при протекании электрического тока силой 3 А за 9 с выделяется 810 Дж теплоты. Найти сопротивление проводника.
Ответ: 10 Ом.
101. Электрическая лебедка подняла груз весом 200 Н на высоту 5 м с небольшой постоянной скоростью. Определить электрическую энергию, затраченную в лебедке, если КПД механизма равен 70%.
Ответ: 700 Дж.
102. Источник тока замкнут внешним резистором. Определить в процентах КПД источника тока, если ЭДС источника тока равна 10 В, а падение напряжения на клеммах источника составляет 6,5 В.
Ответ: 65%.
103. К аккумулятору с ЭДС 12,6 В подключен резистор, в котором протекает ток силой 5 А. Определить работу сторонних сил по разделению заряда в аккумуляторе за 1 мин.
Ответ: 3780 Дж.
104. КПД источника тока равен 0,6, а мощность, выделяющаяся во внешней цепи - 20 Вт. Найти количество теплоты, выделившееся в источнике тока за 5 мин.
Ответ: 4000 Дж.
105. Найти силу тока в обмотке двигателя электропоезда, развивающего силу тяги 6 кН, если напряжение, подводимое к двигателю, равно 600 В и поезд движется со скоростью 72 км/ч. КПД двигателя 80%.
Ответ: 250 А.
106. Источник тока, внутреннее сопротивление которого 1,5 Ом, замкнут на внешнюю нагрузку. Значение ее сопротивления возросло с 5 до 8,5 Ом. Во сколько раз уменьшилась потеря энергии в источнике тока за 1 с?
Ответ: в 4 раза.
107. Аккумулятор, ЭДС которого 12,6 В, а внутреннее сопротивление 0,1 Ом, подключен к выпрямителю напряжением 12 В, внутренним сопротивлением 0,2 Ом. Найти суммарную работу сторонних сил за 20 мин, если плюс аккумулятора подключен к плюсу выпрямителя.
Ответ: 1440 Дж.
108. Электросчетчик показал, что расход энергии за 10 мин составил 6 киловатт-часа. Найти силу тока в подводящих электроэнергию проводах, если напряжение сети равно 200 В.
Ответ: 18 А.
109. Падение напряжения на некотором участке цепи равно 16 В. Найти работу, которая совершается электрическим полем при прохождении заряда 5 Кл по этому участку цепи.
Ответ: 80 Дж.
110. По нити накала лампочки карманного фонаря протекает ток силой 0,3 А. Напряжение на полюсах батарейки равно 4,5 В. Найти энергию, израсходованную на нагревание нити накала лампочки за 200 с.
Ответ: 270 Дж.
111. Квартира освещается 10 лампочками мощностью по 100 Вт каждая. Сколько киловатт-часов расходуется на освещение квартиры за сутки, если все лампы включены по
5 ч в сутки?
Ответ: 5 кВт-ч.
112. Пять одинаковых лампочек по 20 Вт при напряжении 12 В соединили последовательно и включили в сеть напряжением 60 В. На сколько ватт уменьшится потребление энергии от сети, если одна лампочка перегорит?
Ответ: на 100 Вт.
113. Перегоревшую спираль электрической плитки с номинальной мощностью 420 Вт укоротили на 1/7 ее первоначальной длины. Какой стала ее мощность при включении в ту же сеть?
Ответ: 490 Вт.
114. Электроплитка имеет мощность 4,4 кВт при напряжении 220 В. Ее подключают к источнику тока проводом, сопротивление которого 1,2 Ом. Какое напряжение должен вырабатывать источник, чтобы на электроплитке падение напряжения равнялось 220 В?
Ответ: 244 В.
115. Сколько киловатт электроэнергии расходуется на нагревание проводов линии электропередач (ЛЭП), если суммарная мощность потребителей энергии 3000 МВт при напряжении 400 кВ, а падение напряжения на проводах 200 В?
Ответ: 1500кВт-ч.
116. Нагреватель сопротивлением 640 Ом за 1 ч вскипятил 16,8 кг воды, взятой при 293 К. Определить заряд, прошедший через нагреватель. (Удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(К-кг), КПД нагревателя 80 %, ток в цепи постоянный.)
Ответ: 6300 Кл.
117. Из двух спиралей сопротивлениями 50 и 300 Ом сделали электроплитку, рассчитанную на напряжение 210 В. Мощность плитки меняется переключением спиралей. Найти минимально возможную мощность плитки.
Ответ: 126 Вт.
118. Две электрические цепи подключены к одной сети. Одна цепь образована последовательным соединением резисторов 4 и 50 Ом, вторая цепь - параллельным. Во сколько раз расход электроэнергии в первом случае меньше, чем во втором?
Ответ: в 69,85 раза.
119. Электрический чайник имеет две обмотки. При включении только первой из них вода закипает через 30 мин, только второй - через 70 мин. Через сколько минут закипит вода при одновременном включении обеих обмоток параллельно?
Ответ: через 21 мин.
120. Велосипедист включил генератор, питающий фару напряжением 6 В при токе 1,5 А. Считая КПД генератора равным 100 %, найти, насколько возрастет сила сопротивления движению. (Скорость постоянна и равна 12 км/ч.)
Ответ: на 2,7 Н.
121. Найти силу тока в электролите, если через поперечное сечение сосуда с электролитом за секунду проходит 1021 однозарядных ионов.
Ответ: 160 А.
122. Электролитическое осаждение двухвалентного цинка с молярной массой 64 г/моль проводится при плотности тока 500 А/м2. За сколько часов выделится 360 г цинка в расчете на квадратный метр оцинкованной поверхности? (Число Фарадея принять равным
96000 Кл/моль.)
Ответ: за 0,6 ч.
123. Определить валентность алюминия, если при прохождении через раствор электролита заряда 57,9 Кл на катоде выделилось 5,4 мг алюминия. (Молярная масса алюминия равна 27 г/моль. Число Фарадея принять равным 96500 Кл/моль.)
Ответ: 3.
124. Через электролит за 10 с электролиза прошел заряд 10 Кл. Определить сопротивление электролита, если на электроды подано напряжение 120 В.
Ответ: 120 Oм.
125. Во сколько раз электрохимический эквивалент двухвалентной меди больше электрохимического эквивалента одновалентного водорода? Молярная масса меди равна 64 г/моль.
Ответ: в 32 раза.
126. лектрохимический эквивалент меди при электролизе медного купороса равен 3-10 кг/Кл. Найти массу меди, осажденной за час на катоде, если сила тока в ванне равна 2500 А.
Ответ: 2,7 кг.
127. В электролитической ванне прошло 320 Кл заряда. Найти десятичный логарифм числа двухвалентных ионов меди, осевших на катоде в процессе электролиза раствора медного купороса.
Ответ: 21.
128. Сколько молей двухвалентного металла выделится в процессе электролиза, если через ванну пройдет заряд 19,3-105 Кл? (Число Фарадея равно 96500 Кл/моль.)
Ответ: 10 молей.
129. В газе между двумя электродами образуется 3.1018 ионов в секунду. Найти силу тока в газе, если все ионы достигают катода, а заряд каждого иона равен 1,6.10-19 Кл.
Ответ: 0,48 А.
130. К источнику с ЭДС 200 В и внутренним сопротивлением 2 Ома подсоединены последовательно две электролитические ванны с раствором сульфата никеля, каждая из которых обладает сопротивлением 4 Ом. Электрохимический эквивалент никеля равен
3.10-7 кг/Кл. Сколько времени потребуется для того, чтобы на катоде каждой ванны отложился слой никеля массой 7,2 г?
Ответ: 20 мин.