Физика-11кл-Касьянов-2002-ГДЗ (991547), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Изотопический эффект заключается в том, что квадрат температуры обратно пропорционален массе ионов в кристаллической решетке. Это значит, что при критической температуре структура кристаллической решетки сверхпроводника оказывает большое влияниена движение электронов – возникающие силы притяжения междуэлектронами превышают кулоновские силы отталкивания.4. В проводнике электроны движутся независимо друг от друга, а всверхпроводнике (при критической температуре) их движениявзаимосвязаны. Если движение электронов в проводнике мы сравнивали с потоком шариков, скатывающимся по наклонной плоскости и натыкающимся на штыри, то движение электронов в сверхпроводнике можно представить как движение наклонной плоскости,но шариков попарно связанных пружинами.5.
При температурах больше критической электроны снова начинают двигаться хаотично, куперовские пары разрушаются. Перспективность разработок высокотемпературных сверхпроводников позволит уменьшить потери энергии при передаче на большие расстояния, увеличить быстродействие компьютеров.§ 9. Соединения проводниковОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ1. При последовательном соединении проводников конец предыдущего проводника соединяется с началом последующего.2. При последовательном соединении сила тока во всех резистораходинакова, а общее напряжение равно сумме напряжений на каждомиз проводников. Общее сопротивление цепи равно сумме сопротивлений всех резисторов.3. При параллельном соединении проводников все проводники заключены между двумя общими точками.4.
При параллельном соединении разность потенциалов между общими точками одинакова, сила тока в цепи равна сумме сил токов в10отдельных проводниках. Общая проводимость цепи складывается изпроводимостей всех резисторов.5. Вода течет по трубам приблизительно так же, как ток по проводникам. При последовательном соединении, площадь сечения трубыставится в соответствие проводимости, а напор (или интенсивностьтечения) напряжению. При параллельном соединении масса воды,растекающейся по трубам, складывается, так же как сила тока припараллельном соединении проводников.ЗАДАЧИ№ 1.Дано:R1 = 12 Ом,R2 = 20 Ом,R3 = 30 ОмR –?Решение:Резисторы R2 и R3, соединенные параллельно, можнозаменить резистором R4R RR4 = 2 3 , а резисторы R4 и R1 – резистором RR2 + R3R R20 ⋅ 30R = R1 + R4 = R1 + 2 3 , R = 12 += 24 Oм20 + 30R2 + R3Ответ: R = 24 Ом.№ 2.Дано:Решение:R1 = 12 Ом, Резисторы R1 и R2 соединены последовательно, поR2 = 18 Ом, этому их можно заменить резистором R5 = R1 + R2, аR3 = 5 Ом, резисторы R3 и R4 – резистором R6 = R3 + R4.R4 = 10 Ом Тогда общее сопротивление всей цепи R получится изR5 и R6 так:R–?R R( R + R2 )( R3 + R4 )30 ⋅15R= 5 6 = 1, R== 10 OмR5 + R6R1 + R2 + R3 + R445Ответ: R = 10Ом.№ 3.Дано: R1 = 3 Ом,Решение: Пронумеруем реR2 = 2 Ом, R3 = 6 Ом, зисторы:R4 = 8 Ом, R5 = 3 Ом,R6 = 2 ОмR–?Резисторы R2, R4 и R6 соединены последовательно, поэтому их можно заменить резистором R7 = R2 + R4 + R6.
R7 соединен с R3 паралR R( R + R4 + R6 ) R3лельно, заменим их резистором R8 = 7 3 = 2.АR7 + R3 R2 + R4 + R6 + R3R8 соединен последовательно с R1 и R5.11Общее сопротивление цепи( R + R4 + R6 ) R3,R= R 1 +R 5 +R 8 =R 1 + R5 + 2R2 + R4 + R6 + R3(2 + 8 + 2) ⋅ 6= 10 Oм2+8+2+6Ответ: R = 10 Ом.R = 3+3+№ 4.Дано: R; 2RRобщ – ?Решение:Пронумеруем резисторы:R1 R7, котоR1 + R7рый последовательно соединен с R2 , эти трем резисторам эквиваRRлентен R172 = 1 7 + R2 . Дальше упрощая схему, будем действоR1 + R7вать также.R1 и R7 соединены параллельно, заменим их на R17 =12R2R2R4R3R5R6R72R82R92RА2RВ2RСПолучим:R1R7R RR127 =+ R2 = 2 R, R1278 = 127 8 = R ,R1 + R7R127 + R8R12378 R9R12378 = R1278 + R3 = 2 R, R123789 == R,R12378 + R9RRR1234789 = R123789 + R4 = 2 R, R1234789 A = 1234789 A = R,R1234789 + R AR12345789 A = R1234789 A + R5 = 2 R,RRR1234789 AB = 12345789 A B = R,R12345789 A + R B12R123456789 A = R12345789 AB + R6 = 2 R,RRR123456789 ABC = 123456789 AB C = RR123456789 AB + RCМожно заметить, что эквивалентные сопротивления промежуточных цепей чередуются 1-2-1, поэтому итоговое сопротивление равно R.Ответ: Rобщ = R№ 5.Решение:Дано:I3 = 3 A Схему можно преобразовать таким образом:I6; I8; U6;U8 – ?Тогда видно, что сила тока, протекающего между С и D (по четыремрезисторам), равен силе тока, протекающего через первый резистор,т.е.
I 3 = I 6 + I 282 , кроме того, токи, протекающие между точкамиCE, EF, FD, равны. Поэтому I 8 = I 2 ⇒ I 3 = I 6 + I 8 .Разность потенциалов между точками C и D (снизу и сверху) равна:U = R6 I 6 = 2 R2 I 2 + R8 I 8 = I 8 (2 R2 + R8 ) ⇒ I 6 = 2 I 8Таким образом получается, чтоI3⎧=1 A⎧U 8 = I 8 R8 = 8 B⎪I =I 3 = 3I 8 ⇒ ⎨ 8 3⇒⎨⎪ I = 2 I = 2 A ⎩U 6 = I 6 R6 = 12 B8⎩ 6Ответ: I6 = 2 А; I8 = 1 А; U6 = 12 В; U8 = 8 В.§ 10. Расчет сопротивления электрическихцепейОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ1. Сначала ищутся параллельно или последовательно соединенныерезисторы, их заменяют на резистор с эквивалентным сопротивлением. Дальше делают то же самое в упрощенной схеме, пока ни получится один резистор, его сопротивление и будет эквивалентнымсопротивлением цепи2.
Если точки соединены перемычками, то потенциалы точек равны.Между этими точками ток не протекает, поэтому проводники, соединяющие такие точки обладают нулевым сопротивлением.13При условии равенства произведений противоположных плеч моста.( R + R3 )( R2 + R4 )1115.при условии, что=+⇔R= 1R R1 + R3 R2 + R4R1 + R3 + R2 + R4через R5 ток не течет.ЗАДАЧИ№ 1.Дано:RRсх – ?Решение: Преобразуем схему (см. рисунок).133 15R.=++ ⇒ Re =R e 5R 5R R11Ответ: R cx =5R.11№ 2.Дано:RRac; Rad; Rbd – ?Решение:Сопротивление между точками а и с по теореме Пифагора равно R 2 .Общее сопротивление Rac легко сосчитать, заменив сперва последовательно соединенные резисторы сопротивлениями 2R, а потом параллельно соединенные оставшиеся резисторы.11112+ 2R 2=++=⇒ Rac =Rac 2 R 2 R R 22R1+ 2Преобразуем схему квадрата так, как показанона рисунке 1.
Дальше полученную схему легкопреобразовать: 2R и R 2 соединены параллельно, заменим их на R1 =142 2R 22R + R 2=2R2 +1.R1 соединено последовательно с R, их можно заменить на2RR 2 + 3RR2 =+R=. Тогда эквивалентное сопротивление2 +12 +1R 2 + 3RRR 2 + 3R2 +1Rad ==R 2 + 3R2 2+4+R2 +1Если рассматривать схему на рисунке 2,то через сопротивление ас ток идти небудет, а следовательно его сопротивлениеравно нулю (схема симметрична, то естьпроизведения сопротивлений противоположных плечей равны).
Значит сопротивление R 2 можно выкинуть из цепи.Дальше заменим последовательно соединенные резисторы на их эквиваленты 2R, которые соединены параллельно. Таким образом Эквивалентное сопротивление цепи Rbd = R.R 2R 2 + 3R, Rbd = R.Ответ: R ac =, Rad =1+ 22 2+4№ 3.Дано: RRab – ?Решение:Получившаяся схема симметрична, а значит через среднюю перемычку ток не идет и ее можно не рассматривать.Ответ: Rad =7R.615№ 4.Решение:Дано:RНа кубе точки h, d, с (см. рисунок) имеют одинаковыепотенциалы, поэтому если соединить эти точки провоRав – ?дами сопротивления R, то общее сопротивление цепи не изменится.Аналогично можно соединить между собой точки g, d, e. Тогда схему можно преобразовать, как показано на рисунке (каждое сопротивление – R).Теперь общее сопротивление легко посчитать.1115R ab = R + R + R = R.36365Ответ: Rab = R.6№ 5.Дано:RRав – ?Решение:Поскольку цепь бесконечная, можно считать, чтоприбавление одного звена не меняет ее сопротивления.
Обозначим сопротивление цепи без первого звена через Re, тогда сопротивление всей цепи (то же Re)R RRe = 2 R + e⇒ Re 2 + Re R = 2 Re R + 2 R 2 + Re R ⇒ Re = R ± 3R .Re + RНо так как сопротивление не может быть отрицательной величиной,то Raв = R + 3R .Ответ: Rав = R + 3R§ 11. Закон Ома для замкнутой цепиОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ| Ac |, то есть напряжение между полюсами источникаqтока зависит от ЭДС и работы сторонних сил по перемещению единичного заряда от одного полюса источника к другому.1.
U ab = Ε −162. Сила тока в замкнутой электрической цепи пропорциональнаЭДС источника и обратно пропорционально сопротивлению цепи.I=ε.R+r3. Говорят, что 2-й источник включен встречно первому, если они,работая в одиночку, создают токи, идущие в одном направлении. 3-йисточник включен согласованно с первым, если токи, создаваемыеими, направлены одинаково.4. Сила тока в замкнутой электрической цепи с последовательно соединенными источниками тока прямо пропорциональна сумме ихЭДС и обратно пропорционально сопротивлению цепи. I =5.
Если∑εRП.ε1 − ε 2 + ε 3 − ... > 0 , то ток течет по часовой стрелке. В об-ратном случае – против часовой стрелки.ЗАДАЧИ№ 1.Дано:ε = 12 ВI=2AU= 10 Вr; R – ?Решение:ε⎫R + r ⎪⎪ I = ε = ε I ⇒ r = ε − U ,⎬UU ⎪I+ r U + rIR=⎪⎭II1012 − 10Ответ: R = 5 OM; r = 1 OM.R== 5 OM, r == 1 OM .22№ 2.Дано:R1=10 ОмI1 = 1 AR2 = 4 ОмI2 = 2 Aε ; r-?I=Решение:ε⎫R1 + r ⎪⎪I1 R2 + rI R −I R=⇔ r = 2 2 1 1 = 2 Oм⎬⇒ε+IRrI1 − I 221⎪I2 =⎪R2 + r ⎭ε = I1 ( R1 + r ) = I1 ( R1 + I 2 R2 − I1R1 ) = 12 BI1 − I 2Ответ: r = 2 OM; ε = 12 B.№ 3.Дано:Ε =6ВR = 9 ОмI = 0,6 Ar; Iк.з – ?I1 =Решение:I=ε⇒r=ε − IR = 1 Oì ; IR+rIОтвет: r = 1 OM; I к.з = 6 A.к.
з=εr=6A17№ 4.Дано:ε 1= 4,5 Вε 2= 6 Вr1 = 0,2 Омr2 = 0,3 ОмU=0R–?Решение:ε = ε1 + ε 2 , RΠ = r1 + r2 + R, I = ε1 + ε 2U1 = ε1 − Ir1 = ε1 −⇒ ε1 =ε1 + ε 2r1 + r2 + Rr1 + r2 + R,r1 = 0ε1 + ε 2 r ⇔ R = ε1 + ε 2 r − r − r1ε1 1 1 2r1 + r2 + Rε1 + ε 2 r − r − r =0,2 Омε1 1 1 2ε + ε 2 r − r − r = 0,2Ом.Ответ: R = 1ε1 1 1 2R=№ 5.Решение:Дано:ε , r, RεεI(R); U(R) – ? I = R + r . При R → ∞ I → 0 , а при R = 0 I = r .U =ε18R. При R → ∞ U → ε , а при R = 0, U = 0 .R+r§ 12. Расчет силы тока и напряженияв электрических цепяхЗАДАЧИ№ 1.Дано:R1 = 1 OMРешение:R2 = 2 OMR22 = 22 OMR8 = 8 OMR4 = 4 OMU = 27 BU 2; U4 − ?Найдем полное сопротивление цепи RП (см. рисунок):RΠ = R1 + RCDEF ,111111=+=+= ⇔RCDEF RCD REF R2 + R22 R8 + R4 8⇔ RCDEF =( R2 + R22 )( R8 + R4 )= 8 OMR2 + R22 + R8 + R4⇒ RΠ = R1 + RCDEF = R1 +( R2 + R22 )( R8 + R4 )= 9 OM.R2 + R22 + R8 + R4ε= 3 A.RΠRCD в 2 раза больше, чем REF, следовательно по CD пойдет вдвоеменьший ток.=> ICD = 1 A, IEF = 2 A.U 2 = I CD ⋅ R2 = 2 В, U 4 = I EF ⋅ R8 = 8 В.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
