ћетодика решени€ задач по физике Ёлектрический ток¬олнова€ оптика ѕравила  ирхгофа Ёлектромагнитные волны ћетодика решени€ задач по кинематике

ѕравила  ирхгофа

ќбобщенный закон ќма дл€ произвольного участка цепи: произведение силы тока I на сопротивление R участка цепи равно алгебраической сумме падени€ потенциала (j1 Ц j2 на этом участке и Ёƒ— E всех источников электрической энергии, включенных на данном участке цепи:

.

«акон ќма дл€ замкнутой цепи: сила тока I в замкнутой цепи, состо€щей из источника тока с Ёƒ— E и внутренним сопротивлением r и нагрузки с сопротивлением R, равна отношению величины Ёƒ— к сумме внутреннего сопротивлени€ источника

и сопротивлени€ нагрузки:

.

ќпределение мощности лампочки накаливани€ Ћабораторные работы по физике

ѕервое правило  ирхгофа (правило узлов): алгебраическа€ сумма сил токов, сход€щихс€ в узле (точке соединени€ нескольких линейных проводников), равна нулю:

;

при этом положительными считаютс€ токи, подход€щие к узлу, отрицательными Ц токи, отход€щие от узла; иными словами, сумма сил токов, втекающих в узел, равна сумме сил токов, вытекающих из него:

.

¬торое правило  ирхгофа (правило контуров): в любом замкнутом контуре, произвольно выбранном в разветвленной электрической цепи, алгебраическа€ сумма произведений сил токов Im на сопротивлени€ Rm соответствующих участков этого контура равна алгебраической сумме Ёƒ— в контуре:

.

здесь n Ц число отдельных участков, на которые контур разбиваетс€ узлами; положительными считаютс€ токи, направлени€ которых совпадают с выбранным (произвольно) направлением обхода контура; Ёƒ— источников электрической энергии считаютс€ положительными, если они создают токи, направлени€ которых совпадают с направлением обхода контура.

¬ задачах этого раздела внутренним сопротивлением источника тока, сопротивлением соединительных проводов, а также амперметров следует пренебречь, если эти величины не указаны в условии.

39.11. јмперметр с сопротивлением R1 = 2 ќм, подключенный к источнику тока, показывает ток I1 = 5 ј. ¬ольтметр с сопротивлением R2 = 150 ќм, подключенный к такому же источнику тока, показывает напр€жение U2 = 12 ¬. Ќайдите ток короткого замыкани€ Iк.з источника.

ѕодпись: –ис. 139.21. »сточник тока питает n = 100 ламп, рассчитанных на напр€жение U1 = 220 ¬ и соединенных параллельно. —опротивление каждой лампы R1 = 1,2 кќм, сопротивление подвод€щих проводов R2 = 4 ќм, внутреннее сопротивление источника r = 0, 8 ќм. Ќайдите напр€жение U на зажимах источника и его Ёƒ— E.

39.32. Ќайдите силу тока I2, идущего через резистор с сопротивлением R2 в схеме, параметры которой приведены на рисунке 1.

ѕодпись: –ис. 239.42.  акой ток IA будет идти через амперметр в схеме, изображенной на рисунке 2? Ёƒ— источника равна E. –ассмотрите два случа€: а) R1 = R4 = R; R2 = R3 = 2R; б) R1 = R2 = R3 = R; R4 = 2R.


39.52.  акой ток IA течет через амперметр в схеме, показанной на рисунке 3 Ёƒ— источника E = 7, 5 ¬, R1 = 15 ќм, R2 = R3 = R4 = 10 ќм.

† –ис. 3 –ис. 4 –ис. 5

39.62. ѕри замкнутом ключе K вольтметр V1 показывает напр€жение 0,8E, где E Ц Ёƒ— источника (см. рисунок 4). „то покажут вольтметры V1 и V2 при разомкнутом ключе, если их сопротивлени€ одинаковы?

39.72. ¬ мосте ”итстона (см. рисунок 5) сопротивлени€ подбирают таким образом, что чувствительный гальванометр показывает нуль.

а) —чита€ сопротивлени€ R1, R2 и r известными, определите величину сопротивлени€ rx.

б) ≈сли помен€ть местами батарею и гальванометр, то снова получитс€ мостова€ схема. —охранитс€ ли баланс в новой схеме?

39.82. »меетс€ цепь, содержаща€ N = 1000 одинаковых источников тока с Ёƒ— E и внутренним сопротивлением r каждый (см. рисунок 6). ћежду точками A и B (на дуге ј—¬) находитс€ m источников тока.


а) Ќайдите разность потенциалов между точками A и B. б)  акой будет эта разность потенциалов, если элементы будут обращены друг к другу одноименными полюсами:

†–ис. 6 –ис. 7 –ис. 8

39.93. ƒва источника тока соединены, как показано на рисунке 7.

а) ќпределите разность потенциалов между точками A и B. б)  акой станет эта разность потенциалов, если изменить пол€рность включени€ второго источника?

39.103. “ри одинаковых источника с Ёƒ— E = 1,6 ¬ и внутренним сопротивлением r включены в электрическую цепь по схеме, изображенной на рисунке 8. ћиллиамперметр показывает ток I = 100 мј. —опротивлени€ резисторов R1 = 10 ќм и R2 = 15 ќм, сопротивление резистора R неизвестно.  акое напр€жение U показывает вольтметр? —опротивление вольтметра считать очень большим.

39.112. Ѕатаре€ из n = 4 одинаковых источников тока с внутренним сопротивлением r = 2 ќм каждый, соединенных в первом случае последовательно, во втором Ц параллельно, замыкаетс€ на резистор с сопротивлением R = 10 ќм. Ќайдите отношение напр€жений на резисторе U1/U2 в первом и во втором случа€х.

39.123. »з N = 400 одинаковых источников тока составлена батаре€ так, что образовано n соединенных последовательно групп, в каждой из которых содержитс€ m источников, соединенных параллельно (см. рисунок а). ¬нутреннее сопротивление каждого источника r = 1 ќм. ѕри каких значени€х пито сила тока через резистор с сопротивлением R = 100 ќм, подключенный к батарее, будет наибольшей? »зменитс€ ли ответ, если источники тока соединить в батарею, как показано на рисунке б (m параллельно соединенных ветвей, в каждой из которых содержитс€ n последовательно соединенных источников)?


–ис. 9

39.133. »сточниками электрического тока в системе электрического оборудовани€ автомобил€ €вл€ютс€ генератор √ посто€нного тока и соединенный с ним параллельно аккумул€тор A (см. рисунок 10). Ёƒ— аккумул€тора E1 = 12 ¬, его внутреннее сопротивление r1 = 0,15 ќм. Ёƒ— генератора E2 = 14 ¬, его внутреннее сопротивление r2 = 0,05 ќм. Ќайдите зависимость силы тока IA, ѕодпись: –ис. 10протекающего через аккумул€тор, от силы тока IЌ, потребл€емого нагрузкой Ц переменным сопротивлением. Ќарисуйте график зависимости IA(IЌ). ќпределите с помощью графика, при каких значени€х силы тока нагрузки IЌ аккумул€тор будет зар€жатьс€, а при каких Ц разр€жатьс€.

39.143. ¬ конце зар€дки аккумул€тора сила тока I1 = 3 ј, а разность потенциалов на клеммах U1 = 8,85 ¬. ¬ начале разр€дки того же аккумул€тора сила тока I2 = 4 ј, а разность потенциалов U2 = 8,5 ¬. ќпределите силу тока короткого замыкани€ Iк.з этого аккумул€тора.


39.153. Ќайдите силу тока I через нагрузку R, подключенную к параллельно соединенным источникам тока с Ёƒ— E1 и E2 и внутренними сопротивлени€ми r1 и r2 соответственно (см. рисунок 11).

†–ис. 11 –ис. 12 –ис. 13

39.163. ¬ схеме на рисунке внутренние сопротивлени€ источников пренебрежимо малы. ќпределите силу тока I1 через резистор сопротивлени€ 3R, силу тока I2 через источник тока с Ёƒ— 4E и разность потенциалов UAB между точками A и B схемы.

39.172. Ќайдите силу тока I1 через сопротивление R1 участка цепи (см. рисунок 12), если R1 = 10 ќм, R2 = 20 ќм, R3 = 30 ќм и потенциалы точек 1, 2 и 3 равны соответственно j1 = 10 ¬, j2 = 6 ¬, j3 = 5 ¬.

39.183. ¬ схеме, изображенной на рисунке 13, определите сопротивление RAB цепи между точками A и ¬.

 онденсаторы и нелинейные элементы в электрических цеп€х Ќайдите напр€жени€ U1 и U2 на конденсаторах C1 и C2 в схеме, представленной на рисунке, если известно, что при замыкании резистора с сопротивлением R накоротко сила тока через источник тока возрастает в n = 3 раза. Ёƒ— источника тока равна E.

Ёлектрический ток в различных средах ѕлотность тока j в металле равна зар€ду всех электронов, проход€щих за единицу времени через единицу площади поперечного сечени€ проводника: ,

где no Ц концентраци€ электронов проводимости, e Ц абсолютна€ величина зар€да электрона, v Ц средн€€ скорость дрейфа электронов под действием внешнего электрического пол€.

Ёлектромагнитна€ индукци€ ѕлоска€ проволочна€ квадратна€ рамка со стороной a находитс€ в однородном магнитном поле с индукцией B, направленном перпендикул€рно ее плоскости. –амку изгибают в пр€моугольник с отношением сторон 1:2.  акой зар€д при этом прошел по рамке, если ее сопротивление равно R.


–У–Њ—В–Њ–≤–∞—П –Ш—В–∞–ї—М—П–љ—Б–Ї–∞—П –Њ—Д–Є—Б–љ–∞—П –Љ–µ–±–µ–ї—М –Ъ–Є–µ–≤.  вантовые свойства света