ГДЗ-Физика-задачник-11кл-Рымкевич-2004-www.frenglish.ru (10 - 11 класс - Рымкевич), страница 8

784, Сопротивление одного из последовательно включенных проводников в л раз больше сопротивления другого, Во сколько раз изменится сила тока в цепи (напряжение постоянно), если зти проводники включить параллельно? Решение. При последовательном соединении проводников общее сопротивление равно: В1 Г1 + Г2' С помощью закона Ома получим силу тока в этом случае: У Г1 + Г2 В то же время нз условия задачи следует, что Г1 = ЛГ2.

Тогда Г2Л+ 1 При параллельном соединении проводников общее сопротивление равно: В 1 2 1/Г1 + 1/гз Следовательно, 1 =У вЂ” + — = — -+1 Тогда 12 1Л е 1) г Г1 л 785. Четыре лампы, рассчитанные на напряжение 3 В н силу тока 0,3 А, нада включить параллельно и питать от источника напряжением 5,4 В. Резистор какого сопротивления надо включить последовательно лампам? Решение. Условие задачи соответствует схеме, изображенной на рисунке 24. Сила тока через дополнительное сопротивление Л равна: 1 =41. В Рпс. 34 Падение напряжения на каждой лампе, а значит, и между точками С и  — У,.

Таким образом, падение напряжения на резисторе В Сопротивление В определим с помощью закона Ома и с учетом записанных выше формул: о' — сГ 41 Вычисления: В=~ ' ' ~ =20м. 4 0,3 А Ответ: В = 2 Ом. 73 786. Но сколько раз изменятся показания амперметра. если от схемы, приведенной на рисунке 25, а, перейти к схеме, показанной на рисунке 25, б? Напряжение, поданное на концы цепи, остается прежним. б) Рис. 25 Решение.

Общее сопротивление участка цепи, изображенного на рисунке 25, а, В, = ЗЛ, поэтому сила тока через амперметр равна: ~У Зй Сопротивление участка цепи, изображенного на рисунке 25, б, равно: АЗ=В+ 1 ЗВ 1()? е 1(?? 2 Таким образом, У 2У 1 = — = —. ЗВ/2 3?? Окончательно, Ответ: сила тока увеличится в 2 раза. 7В7. три одинаковые лампы соединены по схеме, приведенной на рисунке 26. Как будут гореть лампы при включении их в сеть с напряжением, на которое рассчитана каждая лампа? Как будет изменяться накал каждой из ламп, если эти лампы по одной поочередно: а) выключать; б) закорачивать? При возможности проверьте ответ на опыте. Решение. Сила тока 1 через лампу Н1 в 2 раза боль- ше силы тока через лампы Н2 и НЗ: тг та т1/2 Полное сопротивление участка цепи г= — В, 3 2 Н2 где  — сопротивление каждой лампы. С помощью закона Ома запишем: 2У 21 .

г г 11 ! 3В 3 'ом' 2 3 3 нем' Рис. 26 где 1н,„= У( — номинальная сила тока через лампу. Из (1] видно, что все лампы горят слабее нормы, при- чем лампа Н1 горит ярче ламп Н2 и НЗ. После отсоединения лампы Н1 лампы Н2 и НЗ све- титься не будут. После отсоединения лампы Н2 (или НЗ) т. е. две другие лампы будут светиться одинаково, но обе слабее нормы. Если вместо лампы Н1 поставить перемычку, то сила тока через Н2 и НЗ и обе лампы будут иметь стандартный накал. Если пе- ремычку поставить вместо лампы Н2 (НЗ), то лампа НЗ (Н2) светиться не будет, а накал лампы Н1 будет стандартным. 788.

К цепи, показанной иа рисунке 26, подведеио иапряжение 90 В. Сопротивление лампы Н2 равно сопротивлению лампы Н1, а сопротивление лампы Нз в 4 раза больше сопротивлеиия лампы Н1. Сила тока, потребляемая от источника, равиа 0,5 А. Найти сопротивление каждой лампы, иапряжение иа лампах Н1 и НЗ и силу тока в иих. Решение. Обозначим сопротивление ламп Н1 и Н2 через Н. Тогда сопротивление лампы НЗ равно 4««. Общее сопротивление участка цепи на рисунке равно: «'о 1 + «« = 1,8Н.

1/Н + 1/(4Н) Из закона Ома получим: Ло = —, или «« = — . «/ У « ' 1,8« Таким образом, сопротивление первой и второй ламп «'1 «'2 Сопротивление лампы НЗ равно: ««з = 4Я = 4 Обозначим «, « — силу тока, текущего через лампы Н2 и НЗ, тогда < «2 «3 «2Нз = ««з/Н2 = 4 откуда < «2 = 4«/5, «з «/5.

Сила тока, текущего через лампу Н1, равна «. Падение напряжения на лампах Н2 и НЗ: ««/ 4«/ «/2 = «/. = «з«тз = — 4 — =— 5 1,8! 9 Падение напряжения на лампе Н1 «/1 = «««= —. 76 Вычисления: В =В = — — =1000м; 590В 9 0,5 А В2=4 1000м=4000м; 1 =0,5А; 12 = 015 А(5 = 0 1 А' 12 = 0,5 А — 0,1 А = 0,4 А; У1=- . 90В=50В; 9 Уз Уз= ' 90 В = 40 В Ответ: В = В = 100 Ом; Вз = 400 Ом; 1 05А 12 0"4А' 12=01А' У1 = 50 В„У2 = Уз = 40 В.

790. Найти силу токов и напряжения в цепи (рис. 27), если амперметр показывает 2 А, а сопротивление резисторов В,=20м,В =100м,Вз=150м,В =40м. Решение. Обозначим: 1 — сила тока, текущего через резисторы В1 и В4, 1 и 12 — сила токов, текущих через резисторы В2 и ВЗ соответственно. Тогда падение напряжения на резисторах В2 и ВЗ равно соответственно: 2 В2 2' 3 В313' Рис. 27 77 Из рисунка видно, что Уз = Уз, поэтому 1 11)3 2 Кроме того, в соответствии с законом сохранения заряда 2 13' Итак, 1з ~~2 )~3 2 Падения напряжений на резисторах В1 и В4 можно рассчитать, пользуясь выражением для силы тока и законом Ома: (1 В1 1 1 2 3 )) (В + )) ) з 2 11 В 1 1 4( 2 3) 4 4 3 2 Сила тока 13 определяется показаниями амперметра.

Полное падение напряжения между точкамиА и В УАв У1+ ('4+ УЗ' Вьсчисленияз 1з 2А 1 =2А "Ом =ЗА; 10 Ом 1=2А+ЗА=5А; Уз Уз 150м 2А=ЗОВ; (1 2 А . 2 Ом (100м + 150м) 1 10 Ом (1 2А . 40м (100м + 150м) ЗОВ. 4 10 Ом У 3=10В+20В+ЗОВ=60В. Ответ: 1,=14=1=5А, 13=2А, 12=ЗА, (11=10В, Уз=Уз=ЗОВ, У4=20В, Улз=60В. 78 791.

В цепь (рис. 28) подано напряжение У. Сопротивления всех резисторов одинаковы и равны В. Найти общее сопротивление цепи В,, а также распределение токов и напряжений. Рис. 28 Решение. Резисторы В4, Вб и В5 соединены последовательно, поэтому сопротивление этого участка цепи равно: 4 — Е 4 б 6 Резистор ВЗ и участок цепи В4, Вб, В5 соединены параллельно.

Поэтому полное сопротивление Вздз — е 3 Вз — б = -В. В т В 4 Комплекс резисторов ВЗ вЂ” Вб и резисторы В1 и В2 соединены последовательно, поэтому общее сопротивление цепи В,б = В1 + Вз + Вз — б = 2- В. 3 Щ 4 Т9 Полный ток, текущий в цепи, совпадает с токами1 и 12, текущими через резисторы В1 и В2. Согласно закону Ома 11 12 ~ 1Вобщ' Падение напряжения на резисторах В1 и В2 также определяется из закона Ома для участка цепи: ~'1 ~2 11В' Зная эти величины, можно найти падение напряже- ния на резисторе ВЗ и на участке В4 — В6: У =У =У вЂ” У вЂ” У =У вЂ” 2У. З 4 †1 2 Г Согласно закону Ома для участка цепи ВЗ из из 12 = оз Так как сила тока в комплексе ВЗ вЂ” В6, равная силе тока 1, цепи, складывается из силы тока1 и силы тока, текущего через участок В4 — В6 и равного токам, текущим через каждый из резисторовВ4, В6 и В6, то 14 =15 = 15 =11 — 15.

При этом падение напряжения на участкеВ4, В6, Вй, равное Уз, складывается из равных падений напряжений на каждом из этих сопротивлений: и =П =и =и !З. 4 5 б 3 80 792. Имеются источник тока напряжением б В, реостат сопротивлением 300м и две лампочки, на которых написано: 3,5 В, 0,35 А и 2,5 В, 0,5 А. Как собрать цепь, чтобы лампочки работали в нормальном режиме? Решение.

Поскольку сумма падений напряжений на лампочках равна 6 В, лампочки нужно подключить последовательно. При этом полное сопротивление цепи 3,5 В/0,35 А+ 2,5 В/0,5 А = 15 Ом, а сила тока в цепи 6 В/15 Ом = 0,4 А, что больше номинала для первой лампочки и меньше номинала для второй. Необходимо перераспределить силу тока в цепи так, чтобы ток, протекающий через первую лампочку, уменьшился, а через вторую увеличился.

Этого можно добиться, подключив параллельно первой лампочке с сопротивлениемВ = 10 Ом реостат В. Тогда полная сила тока в цепи, равная силе тока 1 через вторую лампочку, равна: 1+11 = ~2 ~~1В?1В1 где В2 = 5 Ом — сопротивление второй лампочки, У = 6  — напряжение источника тока. Решая это уравнение относительноЯ, находим 1 1 ил — ?? ?? ВЬ1 ЧиСЛЕНил1 В= Ом=230м. 1!7 — 1/10 Ответ: Я = 23 Ом. 81 37. Работа и мощность тока 794. В бытовой электроплитке, рассчитанной на напряжение 220 В, имеются две спирали, сопротивление каждой из которых в рабочем режиме равно 80,7 Ом. С помощью переключателя в сеть можно включить одну спираль, две спирали последовательно или две спирали параллельно.

Найти мощность в каждом случае. Решение. Если  — сопротивление одной спирали, то сопротивление двух спиралей равно 2Я (в случае последовательного соединения) и В/2 (в случае параллельного соединения). С другой стороны, мощность тока, согласно закону Джоуля — Ленца, равна: и' Р, =— В при подключении одной спирали.

Поэтому при последовательном соединении потребляемая мощность равна: Р =(/ /(2В)=Р /2, а при параллельном соединении Рз 2(/ /В 2Рк Вычисления: Р1 = (220 В) /80,7 Ом = 600 Вт, Рз = 300 Вт, Рз = 1200 Вт. Ответ: Рг = 600 Вт; Рз = 300 Вт; Рз = 1200 Вт. 795. электрическая цепь состоит из приемника сопротивлением В,, потребляющего мощность Р,, и реостата, включенного последовательно приемнику.

В цепь подано напряжение У. Найти: 1) силу тока 1 в цепи; 2) напряжение У на приемнике; 3) напряжение Уз на реостате; 4) сопротивление Вз реостата; б) мощность Рз, потребляемую реостатом. 82 Решение. Поскольку приемник включен последовательно с реостатом, сила тока в цепи равна силе тока для каждой из нагрузок. Используя закон Джоуля— Ленца, можно определить силу тока: Теперь напряжение У на приемнике можно получить из закона Ома: У =1В.