Задание № 1053

Как изменятся показания амперметра (рис. 148), если:
а) увеличить напряжение в цепи (включить батарею элементов);
б) уменьшить с помощью реостата сопротивление цепи?
рис. 148

Решение

а) При увеличении напряжения в цепи показания амперметра увеличатся.

б) При уменьшении с помощью реостата сопротивления цепи показания амперметра увеличатся.

Задание № 1054

Металлический провод, включённый в цепь последовательно с амперметром, подогрели на спиртовой горелке. Амперметр показал при этом уменьшение силы тока. Какой вывод можно сделать на основании этого опыта о том, как изменяется электрическое сопротивление металлов при изменении температуры?

Решение

При увеличении температуры электрическое сопротивление металлов увеличивается.

Задание № 1055

Чему равна сила тока, возникающего в реостате сопротивлением 650 Ом, если к нему приложить напряжение 12 В?

Решение

Дано:
R = 650 Ом;
U = 12 В.
Найти:
I − ?
Решение:
$I = \frac{U}{R}$;
$I = \frac{12}{650} = 0,02$ А.
Ответ: 0,02 А.

Задание № 1056

Сопротивление вольтметра равно 25 кОм. Он включён под напряжение 220 В. Чему равна сила тока в вольтметре?

Решение

Дано:
R = 25 кОм;
U = 220 В.
Найти:
I − ?
СИ:
R = 25 000 Ом.
Решение:
$I = \frac{U}{R}$;
$I = \frac{220}{25 000} = 0,0088$ А.
Ответ: 0,0088 А.

Задание № 1057

Амперметр показывает силу тока в цепи 1,8 А. Правильны ли показания амперметра, если выверенный вольтметр показывает напряжение 2,5 В на концах включённого в эту цепь реостата сопротивлением 1,4 Ом?

Решение

Дано:
I = 1,8 А;
R = 1,4 Ом;
U = 2,5 В.
Найти:
$I = \frac{U}{R}$ − ?
Решение:
$I = \frac{U}{R}$;
$I = \frac{2,5}{1,4} = 1,79$ А ≈ 1,8 А.
Ответ: Показания амперметра правильны.

Задание № 1058

Сопротивление тела человека колеблется от 20 000 до 1800 Ом при неблагоприятных условиях. Зная, что сила тока 0,05 А опасна для жизни человека, определите, возможно ли поражение током при напряжении 127 В.

Решение

Дано:
I = 0,05 А;
$R_{1} = 20 000$ Ом;
$R_{2} = 1800$ Ом;
$U^{'} = 127$ В.
Найти:
$U^{'} ∈ [U_{2}; U_{1}]$ − ?
Решение:
$I = \frac{U}{R}$;
U = IR;
$U_{1} = 0,05 * 20 000 = 1 000$ В;
$U_{2} = 0,05 * 1800 = 90$ В.
$U^{'} ∈ [U_{2}; U_{1}]$, значит поражение током возможно.
Ответ: Поражение током возможно.

Задание № 1059

На лампочке карманного фонарика указано «0,29 А» и «3,5 В». Определите сопротивление нити накала лампочки.

Решение

Дано:
I = 0,29 А;
U = 3,5 В.
Найти:
R − ?
Решение:
$R = \frac{U}{I}$;
$R = \frac{3,5}{0,29} = 12$ Ом.
Ответ: 12 Ом.

Задание № 1060

При электросварке в дуге при напряжении 30 В сила тока достигает 150 А. Чему равно сопротивление дуги?

Решение

Дано:
I = 150 А;
U = 30 В.
Найти:
R − ?
Решение:
$R = \frac{U}{I}$;
$R = \frac{30}{150} = 0,2$ Ом.
Ответ: 0,2 Ом.

Задание № 1061

При напряжении на резисторе 110 В сила тока в нём равна 2 А. Какое напряжение следует подать на резистор, чтобы сила тока в нём увеличилась до 4 А?

Решение

Дано:
$I_{1} = 2$ А;
$U_{1} = 110$ В;
$I_{2} = 4$ А.
Найти:
$U_{2}$ − ?
Решение:
Закон Ома для участка цепи:
$R = \frac{U}{I}$;
Так как сопротивление резистора постоянно, то
$ \frac{U_{1}}{I_{1}} = \frac{U_{2}}{I_{2}}$;
$U_{2} = \frac{U_{1}I_{2}}{I_{1}}$;
$U_{2} = \frac{110 * 4}{2} = 220$ В.
.Ответ: 220 В.

Задание № 1062

Сварочный аппарат присоединяют к сети медными проводами длиной 100 м и площадью поперечного сечения 50 $мм^{2}$. Определите напряжение на проводах, если сила тока 125 А.

Решение

Дано:
l = 100 м;
S = 50 $мм^{2}$;
$ρ = 0,017 \frac{Ом * мм^{2}}{м}$;
I = 125 А.
Найти:
U − ?
СИ:
$S = 50 * 10^{-6} м^{2}$;
$ρ = 1,7 * 10^{-8}$ Ом * м.
Решение:
$R = \frac{ρl}{S}$;
По закону Ома для участка цепи:
$R = \frac{U}{I}$;
$U = IR = \frac{Iρl}{S}$;
$U = \frac{125 * 1,7 * 10^{-8} * 100}{50 * 10^{-6}} = 4,25$ В.
.Ответ: 4,25 В.

Задание № 1063

Рассчитайте силу тока на участке цепи, состоящей из константановой проволоки длиной 20 м и площадью поперечного сечения 1,26 $мм^{2}$, если напряжение на концах этого участка равно 40 В.

Решение

Дано:
l = 20 м;
S = 1,26 $мм^{2}$;
$ρ= 0,5 \frac{Ом * мм^{2}}{м}$;
U = 40 В.
Найти:
I − ?
СИ:
$S = 1,26 * 10^{-6} м^{2}$;
$ρ = 0,5 * 10^{-6}$ Ом * м.
Решение:
$R = \frac{ρl}{S}$;
По закону Ома для участка цепи:
$R = \frac{U}{I}$;
$I = \frac{U}{R} = \frac{U}{ \frac{ρl}{S}} = \frac{US}{ρl}$
$U = \frac{40 * 1,26 * 10^{-6}}{0,5 * 10^{-6} * 20} = 5,04$ В.
.Ответ: 5,04 В.

Задание № 1064

Чему равна длина стального провода, имеющего площадь поперечного сечения 0,8 $мм^{2}$, если при силе тока 1 А напряжение на его концах равно 12 В?

Решение

Дано:
U = 12 В;
S = 0,8 $мм^{2}$;
$ρ= 0,12 \frac{Ом * мм^{2}}{м}$;
I = 1 А.
Найти:
l − ?
СИ:
$S = 0,8 * 10^{-6} м^{2}$;
$ρ = 0,12 * 10^{-6}$ Ом * м.
Решение:
Закон Ома для участка цепи:
$R = \frac{U}{I}$;
$R = \frac{ρl}{S}$;
$l = \frac{RS}{ρ} = \frac{\frac{U}{I}S}{ρ} = \frac{US}{Iρ}$;
$l = \frac{12 * 0,8 * 10^{-6}}{1 * 0,12 * 10^{-6}} = 80$ м.
.Ответ: 80 м.

Задание № 1065

Длина провода, подводящего ток к потребителю, равна 120 м. Какую площадь поперечного сечения должен иметь медный провод, если при силе тока 10 А напряжение на концах этого провода равно 4 В?

Решение

Дано:
l = 120 м;
U = 4 В;
$ρ= 0,017 \frac{Ом * мм^{2}}{м}$;
I = 10 А.
Найти:
S − ?
СИ:
$ρ = 1,7 * 10^{-8}$ Ом * м.
Решение:
Закон Ома для участка цепи:
$R = \frac{U}{I}$;
$R = \frac{ρl}{S}$;
$S = \frac{ρl}{R} = \frac{ρl}{\frac{U}{I}} = \frac{Iρl}{U}$;
$S = \frac{10 * 1,7 * 10^{-8} * 120}{4} = 5,1 * 10^{-6} м^{2} = 5,1 мм^{2}$.
.Ответ: 5,1 $мм^{2}$.

Задание № 1066

Из какого материала изготовлен проводник длиной 2 км и площадью поперечного сечения 20 $мм^{2}$, если сила тока, проходящего по проводнику, равна 2 А при напряжении на его концах 220 В?

Решение

Дано:
l = 2 км;
$S = 20 мм^{2}$
U = 220 В;
I = 2 А.
Найти:
ρ − ?
СИ:
l = 2 000 м;
$S = 2 * 10^{-5} м^{2}$.
Решение:
Закон Ома для участка цепи:
$R = \frac{U}{I}$;
$R = \frac{ρl}{S}$;
$ρ = \frac{RS}{l} = \frac{\frac{U}{I} * S}{l} = \frac{US}{Il}$;
$ρ = \frac{220 * 2 * 10^{-5} }{2 * 2000} = 1,1 * 10^{-6} Ом * м = 1,1 \frac{Ом * мм^{2}}{м}$ − нихром.
.Ответ: Проводник изготовлен из нихрома.

Задание № 1067

Чему равна масса железной проволоки, имеющей площадь поперечного сечения 2 $мм^{2}$, взятой для изготовления реостата, рассчитанного на силу тока 1 А при напряжении 6 В?

Решение

Дано:
$S = 2 мм^{2}$
U = 6 В;
I = 1 А;
$ρ = 0,1 \frac{Ом * мм^{2}}{м}$;
$ρ_{пл} = 7800 кг/м^{3}$.
Найти:
m − ?
СИ:
$S = 2 * 10^{-6} м^{2}$;
$ρ = 0,1 * 10^{-6}$ Ом * м.
Решение:
Закон Ома для участка цепи:
$R = \frac{U}{I}$;
$R = \frac{6}{1} = 6$ Ом;
Сопротивление проводника:
$R = \frac{ρl}{S}$;
$l = \frac{RS}{ρ}$;
$l = \frac{6 * 2 * 10^{-6} }{0,1 * 10^{-6}} = 120$ м;
Масса тела:
$m = ρ_{пл} * V = ρ_{пл} * Sl$;
$m = 7800 * 2 * 10^{-6} * 120 = 1,9$ кг.
.Ответ: 1,9 кг.

Задание № 1068

Как изменятся показания амперметра (рис. 149), если вместо двух ламп, имеющих одинаковые сопротивления, включить в цепь только одну? Почему?
рис. 149

Решение

Показания амперметра увеличатся в 2 раза, т.к. чем меньше проводников в цепи подключено последовательно, тем меньше сопротивление цепи, тем больше сила тока.

Задание № 1069

Радиолюбителю нужен резистор сопротивлением 70 кОм. Но у него оказалось три резистора сопротивлениями 100, 50 и 25 кОм. Может ли он составить из них резистор требуемого сопротивления? Если может, то как?

Решение

Радиолюбитель может составить резистор требуемого сопротивления. Первый и третий, соединённые параллельно, последовательно подключаются ко второму. Сопротивление цепи в таком случае:
$R = \frac{(R_{1} * R_{3})}{(R_{1} +R_{3})} + R2 = \frac{100*25}{100+25} +50 = 70$ Ом.

Задание № 1070

В замкнутую цепь последовательно включены реостат и электрический звонок. Изменится ли напряжение на зажимах звонка, если реостат и звонок поменять местами?

Решение

Напряжение не изменится.

Задание № 1071

Изменятся ли показания амперметра, включённого в замкнутую цепь, если переставить реостат с одной стороны амперметра на другую?

Решение

Показания амперметра не изменятся, т.к. сила тока не зависит от порядка подключения приборов.

Задание № 1072

Какая из двух одинаковых ламп, включённых в электрическую цепь (рис. 150), горит ярче? Как изменится накал нитей ламп, если ползунок реостата передвинуть вправо?
рис. 150

Решение

Лампы горят одинаково.
Если ползунок реостата передвинуть вправо, длина рабочей части реостата увеличится, сопротивление цепи увеличится. Сила тока в цепи согласно закону Ома уменьшится. Следовательно, уменьшится и накал нитей ламп.