Вычисление полей с помощью теоремы Гаусса

30.26. Рассматривая атомное ядро урана как равномерно заряженный по объему шар, определите потенциал электрического поля в центре ядра. Постройте график зависимости напряженности электрического поля от расстояния до центра ядра. Радиус ядра урана R = 1•10^-14 м, заряд ядра Q = 92е = 147,2 • 10^-19Кл (е = 1,6 • 10^-19 Кл - элементарный заряд).

30.27. Пространство между двумя концентрическими сферами, радиусы которых R_x = 10 см и R₂ = 20 см, заряжено с объемной плотностью р = -b/r, где b = 1 нКл/м, r - расстояние от центра сфер. Определите разность потенциалов между сферами. Постройте график зависимости напряженности электрического поля от расстояния до центра сфер.

30.28. Некоторая система имеет сферически симметричный заряд объемной плотностью р = р₀ е, где р₀ = = 1 нКл/м³, а = 10 м^_3, г - расстояние от центра данной системы. Определите напряженность электрического поля в точке, находящейся на расстоянии R = 1 м от центра. Постройте график зависимости напряженности от расстояния до центра системы.

30.29. Шар радиусом R = 100 м имеет заряд Q = 10 нКл, однородно распределенный по его объему. Шар окружает среда, имеющая объемную плотность электрического заряда, зависящую от расстояния r до центра шара по закону р = р₀(1 - r/R). Определите разность потенциалов между поверхностью шара и точкой, находящейся на расстоянии r = 2 R от центра шара. Постройте график зависимости напряженности от расстояния до центра шара.

30.30. Шар радиусом R = 10 см имеет положительный заряд, объемная плотность которого зависит только от расстояния r до его центра по закону р = р₀(1 - r/R), где р₀ =10 нКл/м³. Определите разность потенциалов между центром и поверхностью шара. Постройте график зависимости напряженности от расстояния до центра шара.

30.31. Длинный цилиндр радиусом R = 2 см несет заряд, равномерно распределенный по его объему с плотностью р = 10 нКл/м³. Определите разность потенциалов между точками, отстоящими от оси цилиндра на расстояниях r₁ = 1 см и r₂ = 3 см. Постройте график зависимости напряженности от расстояния до оси цилиндра.

30.32. Большая плоская пластина толщиной d = 4 см имеет положительный заряд, равномерно распределенный по объему с объемной плотностью р = 10 нКл/м³. Определите разность потенциалов между поверхностью и точкой, находящейся внутри пластины на расстоянии b = 1 см от поверхности. Постройте график зависимости напряженности от расстояния до центра пластины.

Электрический ток, сила тока, плотность тока

1. Автомобильный электродвигатель-стартер в течение t = 3 с работал от батареи аккумуляторов при силе тока I₁ = 150 А. Когда автомобиль двинулся в путь, генератор стал подзаряжать аккумуляторы при силе тока I₂ = 4,5 А. За какое время восстановится прежнее состояние батареи?

2. Какой заряд проходит через сечение проводника, если известно, что сила электрического тока в этом проводнике равномерно возрастает от нуля до I = 5 А в течение t = 10 с?

3. Сила тока в цепи изменяется по закону I = I₀ + at, где а = 2 А/с, I₀ = 2 А. Определить заряд, который пройдет по проводнику за промежуток времени от = 0 до t₂ = 2 с.

4. В медном проводнике, площадь сечения которого S = 0,17 мм², сила тока I = 0,15 А. Определить плотность тока j в этом проводнике.

5. Сила тока в лампочке от карманного фонаря I = 0,32 А. Сколько электронов N проходит через поперечное сечение нити накала на время t = 0,1 с?

6. В электронно-вычислительной машине импульс тока от одного устройства к другому необходимо передать за время t = 10^-9 с. Можно ли эти устройства соединить проводником длиной l = 40 см?

7. В проводнике переменного сечения (рис. 12.2) течет ток. Одинакова ли напряженность электрического поля на участках АВ и ВС? Одинакова ли средняя скорость направленного движения электронов проводимости на обоих участках? Одинакова ли сила тока на этих участках? Ответы обосновать.

8. Конденсатор емкостью С = 100 мкФ заряжают до напряжения 500 В за время t = 0,5 с. Каково среднее значение силы тока <I>?

9. Плоский конденсатор с площадью квадратных пластин S 400 см² и расстоянием между ними d=2 мм подключён к источнику спряжением U = 120 В. В пространство между обкладками конденсатора со скоростью и = 10 см/с вдвигают пластину с диэлектрической проницаемостью ε = 2. Определить величину тока, протекающего в цепи.

10. В электрической цепи (рис. 12.3) после зарядки конденсатора емкостью С = 10^-3 Ф, расстояние между обкладками которого d = 10 ^-2 м, напряжение 10² В, начинают сдвигать обкладки со скоростью 10 см/с. Определить величину и направление тока в цепи в момент начала сдвига обкладок.

11. Пластины плоского воздушного конденсатора, площадью 7,2 • 10^-2 м² каждая, подсоединены к источнику с ЭДС ε = 12 В. Одна из пластин движется навстречу другой таким образом, что расстояние между ними меняется по закону d = 0,1 -2t. Определить, как меняется сила тока в этой цепи. Вычислите I (t = 0).

12. Определить ток, создаваемый электроном, движущимся по орбите радиусом R = 0,5 • 10 ^-10 м в атоме водорода.

Сопротивление проводников. Последовательное и параллельное соединение проводников

1. Рассчитать сопротивление медного трамвайного провода длиной 1 = 5 км, если площадь его сечения S = 0,65 см².

2. После протягивания проволоки через волочильный станок длина ее увеличилась в 4 раза. Каким стало сопротивление этой проволочки, если до обработки ее сопротивление R₁ = 20 Ом?

3. Определить сопротивление мотка стальной проволоки диаметром d = 1 мм. Масса проволоки т = 300 г.

4. Квадратные медные пластины одинаковой толщины, площади которых S₁ = 1 см² и S₂ = 1 м², включены в цепь (рис. 12.4). Доказать, что электрическое сопротивление пластин одинаково.

5. Какие сопротивления можно получить, имея три резистора по 6 кОм?

6. Кусок неизолированного провода сложили вдвое и скрутили. Изменилось ли сопротивление провода и как?

7. Шнур, употребляемый для подводки тока к телефону, делают для придания ему гибкости из многих тонких медных изолированных проволок. Рассчитать сопротивление такого провода длиной l = 3 м, со стоящего из 20 проволок, площадью поперечного сечения S = 0,05 мм^2: каждая.

8. Из проволоки сопротивлением R = 25 Ом сделано кольцо. Где следует присоединить провода, подводящие ток (рис. 12.7), чтобы со противление кольца было r = 4 Ом? Длина проволоки L

9. Определить общее сопротивление схем, изображенных на рисунке 12.8.

10. Общее сопротивление двух последовательно соединенных проводников R₁ = 5 Ом, а параллельно соединенных — R₂ = 1,2 Ом. Определить сопротивление каждого проводника.

11. Сопротивление одного из двух последовательно включенных проводников в п раз больше сопротивления другого. Во сколько раз k изменится сила тока в цепи (напряжение постоянно), если проводники включить параллельно?

12. Определить сопротивление R₀ проволочного каркаса в виде квадрата с диагоналями, спаянными в центре. Каркас включен в цепь точками А и В (рис. 12.9). Сопротивление стороны квадрата r.

13. Определить сопротивление R₀ проволочного каркаса в виде правильного шестиугольника с тремя большими диагоналями, спаянными в центре. Каркас включен в цепь точками А и В (рис. 12.10). Сопротивление стороны каркаса r.

14. Схема представляет собой куб из проволоки (рис. 12.11). Ребро куба имеет сопротивление R. Чему равно общее сопротивление схемы? Рассмотреть все возможные способы подключения.

15. Найти сопротивление бесконечной цепочки (рис. 12.12).

16. Какое сопротивление необходимо включить между точками С и D (рис. 12.13), чтобы сопротивление всей цепочки не зависело от числа элементарных ячеек?

Закон Ома для участка цепи

1. Участок цепи состоит из стальной проволоки длиной l₁ = 2 м с площадью поперечного сечения S₁= 0,48 мм², соединенной последовательно с никелиновой проволокой длиной l₂ = 1 м и площадью поперечного сечения S₂ = 0,21 мм². Какое напряжение надо подвести к участку, чтобы получить силу тока I = 0,6 А?

2. Кабель состоит из двух стальных жил, площадью поперечного сечения S₁ = 0,6 мм² каждая, и из четырех медных жил, площадью поперечного сечения S₂ = 0,85 мм² каждая. Каково падение напряжения на каждом километре кабеля при силе тока I = 0,1 А?

3. Два резистора сопротивлением R₁= 8 кОм и R₂ = 1 кОм соединены последовательно (рис. 12.17). Определить показания вольтметра, подключенного к точкам А и С, если сила тока в цепи I = 3 мА. Что будет показывать вольтметр, подключенный к точкам А и В, В и С?

4. Вольтметр V1 показывает 12 В (рис. 12.18). Каково показание амперметра и вольтметра V2?

5. На участке цепи (рис. 12.19) напряжение U_AB = 24 В, сопротивления R₁ = 4 Ом, R₂ = 46 Ом, сопротивление вольтметра R_B = 110 Ом. Определить показания вольтметра.

6. Сколько ламп с одинаковым сопротивлением нужно соединить последовательно для изготовления елочной гирлянды, если каждая лампа рассчитана на напряжение 6 В и все они будут включены в сеть с напряжением 127 В?

7. В цепь включены последовательно три проводника сопротивлением R_x = 5 Ом, R₂ = 6 Ом, R_s = 12 Ом (рис. 12.21). Какую силу тока показывает амперметр и каково напряжение между точками А и Б, если показание вольтметра U = 1,2 В?

8. Нагревательный прибор рассчитан на напряжение U = 120 В и силу тока I = 2 А. Какое сопротивление следует включить последовательно с прибором в цепь напряжением U₁ = 220 В, чтобы сила тока в нем не превышала допустимое значение?

9. Электрическую лампу сопротивлением R = 240 Ом, рассчитанную на напряжение U₁ = 120 В, надо питать от сети напряжением U₂= 220 В. Какой длины нихромовый проводник площадью поперечного сечения S = 0,55 мм² надо включить последовательно с лампой?

10. От источника напряжением U = 45 В необходимо питать нагревательную спираль сопротивлением R = 20 Ом, рассчитанную на напряжение U₁ = 30 В. Имеется три реостата, на которых написано: 6 Ом, 2А; 30 Ом, 4 А; 800 Ом, 0,6 А. Какой из этих реостатов надо взять?

11. В цепь включены два проводника R_x = 5 Ом и R₂ = 10 Ом (рис. 12.22). Вольтметр VI показывает напряжение 12 В. Определить показания амперметра и вольтметра V2.

12. При замыкании переключателя в положение 1 (рис. 12.23) амперметр показывает силу тока 1_г = 1 А, а в положение 2 — силу тока /₂ = 4 А. Определить сопротивление каждого проводника, если напряжение на зажимах цепи U = 12 В.

13. Будут ли изменяться показания вольтметра (рис. 12.24), если перемещать ползунок реостата влево или вправо? Будут ли при этом изменяться показания амперметра? Если будут, то как?

14. Как изменятся показания измерительных приборов в цепи, схема которой изображена на рисунке 12.25, если параллельно проводнику R3 включить второй проводник такого же сопротивления?

15. Лампы и амперметр включены так, как показано на рисунке 12.26. Во сколько раз отличаются показания амперметра при разомкнутом и замкнутом ключе К? Сопротивления ламп одинаковы. Напряжение поддерживается постоянным.

16. Три провода — железный, медный и серебряный — одинаковой длины и с одинаковой площадью поперечного сечения включены в цепь параллельно. В каком из проводов сила тока наибольшая? наименьшая?

17. Кусок проволоки сопротивлением R = 80 Ом разрезали на четыре равные части и полученные части соединили параллельно. Каково сопротивление соединенной таким образом проволоки?

18. К проводнику, сопротивление которого R₁ = 1 кОм, параллельно подключили проводник сопротивлением R₂ = 1 Ом. Доказать, что общее их сопротивление будет меньше R₂.

19. Амперметр А (рис. 12.27) показывает силу тока I = 1,6 А при напряжении U = 120 В. Сопротивление R₁ = 100 Ом. Определить сопротивление R₂ и показания амперметров А1 и А2.

20. Медная и стальная проволоки одинаковой длины включены параллельно. Диаметр стальной проволоки вдвое больше диаметра медной. В медной проволоке сила тока I₁ = 60 мА. Какова сила тока в стальной проволоке?

21. Четыре лампы, рассчитанные на напряжение U₀ = 3 В и силу тока I = 0,3 А каждая, надо включить параллельно и питать от источника напряжением U = 5,4 В. Резистор какого сопротивления надо включить последовательно с лампами?

22. К цепи подведено напряжение U = 90 В. Сопротивление лампы 2 (рис. 12.28) равно сопротивлению лампы 1, а сопротивление лампы в k = 4 раза больше сопротивления лампы 1. Сила тока в неразветвленной цепи I = 0,5 А. Найти сопротивление каждой лампы, напряжение на лампах 2 и 3 и силу тока в них.

23. В электрической цепи (рис. 12.29) амперметр показывает силу тока I = 2 А, а сопротивления резисторов — R₁ = 2 Ом, R₂ = 10 Ом, R₃ = 15 Ом, R₄ = 4 Ом. Определить силу тока и напряжение на каждом сопротивлении и общее напряжение цепи.

24. В цепь (рис. 12.30) подано напряжение U = 100 В. Сопротивления всех резисторов одинаковы и равны R = 21 Ом каждый. Найти общее сопротивление цепи R₀, а также распределение токов и напряжений (т. е. силу тока и напряжение на каждом сопротивлении).

25. К сети напряжением U = 120 В присоединяют два резистора. При их последовательном соединении сила тока I₁ = 3 А, а при их параллельном соединении сила суммарного тока I₂ = 16 А. Чему равны сопротивления этих резисторов?

26. Для регулирования напряжения собрана схема, показанная на рисунке 12.31. Сопротивления нагрузки и полное сопротивление регулировочного реостата равны R. Нагрузка подключена к половине реостата. Входное напряжение неизменно и равно U. Во сколько раз изменится напряжение на нагрузке, если ее сопротивление увеличить в 2 раза?

27. Определить силу тока, протекающего через сопротивление R₁ в цепи, изображенной на рисунке 12.32, учитывая, что R₁ = 2 кОм, R₂ = 1 кОм, R₃ = 2 кОм, U = 24 В.

28. Для схемы, изображенной на рисунке 12.33, подобрать такое сопротивление R, чтобы ток, текущий через это сопротивление при замкнутом ключе К1 и разомкнутом ключе К2, был в 3 раза больше тока, текущего через это сопротивление при разомкнутом ключе К1 и замкнутом ключе К2. Сопротивлением источника пренебречь.

29. Какой ток проходит через каждое из сопротивлений (рис. 12.34), если R₁ = R₂ = R₃ = R₄ = 1 Ом, R₅ = 3 Ом, напряжение U = 12 В?

Электроизмерительные приборы

1. К участку цепи АВ (рис. 12.35) приложено постоянное напряжение. Изменится ли показание амперметра, если замкнуть ключ К?

2. Какой шунт необходимо присоединить к гальванометру, имеющему шкалу на N = 100 делений с ценой деления п = 1 мкА и внутренним сопротивлением R = 180 Ом, чтобы им можно было бы измерить силу тока до I= 1 мА?

3. К амперметру подсоединены два шунта (рис. 12.36). Шкала амперметра содержит N = 100 делений. Если амперметр включить н цепь, пользуясь клеммами 1—2, цена деления шкалы амперметра п₁ = 0,01 А, если пользоваться клеммами 2—3, цена деления п₂ = 0,02 А. Определить максимальную силу тока, которую можно измерить амперметром, подключив его к клеммам 1 — 3.

4. Напряжение на клеммах источника тока U = 100 В, вольтметр, включенный в цепь (рис. 12.37), показывает напряжение U₁ = 36 В. Найти отношение силы тока, идущего через сопротивление R = 6 кОм, к силе тока, идущего через вольтметр

5. Вольтметр, соединенный последовательно с сопротивлением R = 10⁴ Ом, при включении в сеть с напряжением U = 250 В показывает U₁ = 50 В, а при соединении с сопротивлением R_x показывает U₂ = 10 В. Найти внутреннее сопротивление вольтметра r и величину сопротивления R_x.

6. Вольтметр, предел измерений которого U = 100 В, имеет внутреннее сопротивление R = 10 кОм. Какую наибольшую разность потенциалов можно измерить этим прибором, если присоединить к нему добавочное сопротивление R_д = 90 кОм?

7. Гальванометр с сопротивлениемR_г, шунтированный сопротивлением R_ш и соединенный последовательно с сопротивлением R в качестве вольтметра. Он дает отклонение стрелки на 1 деление при напряжении 1 В. Каким должно быть сопротивление R₁ чтобы гальванометр давал отклонение на 1 деление при напряжении 10 В?

8. Если к вольтметру присоединить некоторое добавочное сопротивление, предел измерения прибора возрастает в п раз. Другой резистор увеличивает предел измерения в т раз. Во сколько раз увеличится предел измерения вольтметра, если оба резистора соединить между собой параллельно и затем подключить к вольтметру последовательно?

9. Гальванометр имеет сопротивление R = 200 Ом, и при силе тока I_Г = 100 мкА стрелка отклоняется на всю шкалу. Какое добавочное сопротивление R_д (рис. 12.38, а) надо подключить, чтобы прибор можно было использовать как вольтметр для измерения напряжения до U = 2 В? Какого сопротивления шунт R_ш надо подключить к гальванометру (рис. 12.38, б), чтобы его можно было использовать как миллиамперметр для измерения силы тока до I = 10 мА?

10. Если к амперметру, рассчитанному на максимальную силу тока I = 2 А, присоединить шунт сопротивлением R_ш = 0,5 Ом, то цена деления шкалы амперметра возрастает в п = 10 раз. Какое добавочное сопротивление необходимо присоединить к амперметру, чтобы его можно было использовать как вольтметр, измеряющий напряжение до U = 220 В?

11. Если к вольтметру подключить последовательно сопротивление, то предел измерения увеличивается в п = 10 раз. Во сколько раз изменится предел измерения вольтметра, если это же сопротивление включить параллельно?

12. Одни и те же приборы при соединении их по трем разным схемам (рис. 12.39) дают показания: U₁,I₁, U₂, I₂, U₃,I₃ Найти сопротивление вольтметра R_у, амперметра R_A, резистора R.

13. Сопротивление проводника измеряют по двум электрическим схемам (рис. 12.40), подавая в обоих случаях одинаковое напряжение на клеммы С и D. В первом случае вольтметр показал напряжение U₁ = 190 В, п амперметр — силу тока 1₁ = 1,9 А; во втором случае показания были соответственно U₂ = 170 В и 1₂ = 2 А. Найти сопротивление R, используя результаты измерений по обеим схемам.

14. Для определения неизвестного сопротивления составлена схема, изображенная на рисунке 12.41. Амперметр показывает силу тока I = 1 А, а вольтметр — напряжение U = 100 В. Какова величина сопротивления Я, если внутреннее сопротивление вольтметра R_V = 1000 Ом? Какая ошибка будет допущена в расчетах, если сопротивление вольтметра принять бесконечно большим?

15. В электрическую цепь, состоящую из источника тока, гальванометра и сопротивления R₁ = 350 Ом (рис. 12.42, а), включили шунт R = 10 Ом и вместо сопротивления R₁ включили сопротивление R₂ = = 100 Ом (рис. 12.42, б). При этом величина тока в гальванометре не изменилась. Определить сопротивление гальванометра. Сопротивлением источника тока пренебречь.

Работа и мощность тока

1. Продолжительность молнии примерно t = 0,001 с. Разность потенциалов между ее концами U = 10⁹ В, а сила тока I = 2 • 10⁴ А. Оценить «стоимость» молнии по существующим ценам на электроэнергию.

2. Какую работу совершает электрический ток в электродвигателе настольного вентилятора за время t = 30 с, если при напряжении U = 220 В сила тока в двигателе I = 0,1 А?

3. При напряжении U = 120 В в электрической лампе за время t = 0,5 мин израсходована энергия W = 900 Дж. Определить силу тока в лампе.

4. При изготовлении фотографического снимка ученица включила электрическую лампу, в которой при напряжении U = 220 В и силе тока I = 0,5 А была израсходована энергия W = 330 Дж. Какое время работала лампа?

5. Электрическая плитка при силе тока I = 5А за время t = 3 мин потребляет энергию W = 1080 кДж. Рассчитать сопротивление плитки.

6. Елка освещена 12 электрическими лампочками, соединенными последовательно и включенными в городскую сеть. Как изменится расход электроэнергии в сети, если количество ламп сократить до 10?

7. Какая из двух электрических ламп потребляет большую мощность и во сколько раз: та, которая рассчитана на напряжение U₁ = 24 В и силу тока 1₁ = 0,7 А, или та, которая рассчитана на напряжение U₂ — 120 В и силу тока I₂ = 0,2 А?

8. Сопротивление нагревательного элемента электрического чайника R = 24 Ом. Найти мощность тока, питающего чайник при напряжении U = 120 В.

9. Три лампы одинаковой мощности, рассчитанные на одно и то же напряжение, включены в цепь так, как показано на рисунке 12.44. Одинаков ли накал нитей ламп?

10. Три лампы, имеющие одинаковое сопротивление, включены в цепь так, как показано на рисунке 12.45. Во сколько раз мощность тока в лампе 1 больше мощности тока в лампе 2?

11. В сеть напряжением U = 120 В параллельно включены две лампы: Л1 — мощностью Р = 300 Вт, рассчитанная на напряжение 120 В, и Л2 — 12-вольтная лампа, включенная последовательно с проводником R (рис. 12.46). Лампа Л2 работает в номинальном режиме. Определить показания амперметров А1 и А и сопротивление проводника, если амперметр А2 показывает силу тока I = 2 А.

12. Карманный фонарь «жучок» имеет генератор мощностью Р = 0,5 Вт и может питать одну лампу при напряжении U = 2,5 В. Определить силу тока при этом напряжении в генераторе. Ярче ли будет гореть лампа, вставленная в фонарь, на которой написано 2,5 В, 0,5 А?

13. Какие сопротивления имеют 40- и 75-ваттная лампы, рассчитанные на включение в сеть с напряжением U = 120 В? Определить силу тока в каждой лампе.

14. Какой длины надо взять никелиновый проводник диаметром d = 0,5 мм, чтобы изготовить электрический камин, работающий при напряжении U = 220 В и выделяющий Q = 1,68 • 10⁶ Дж энергии в час? Определить мощность нагревателя.

15. При ремонте электроплитки спираль была укорочена на 0,1 первоначальной длины. Во сколько раз изменилась мощность плитки?

16. В бытовой электроплитке, рассчитанной на напряжение U = 220 В, имеются две спирали, сопротивление каждой в рабочем режиме постоянно — R = 80,7 Ом. С помощью переключателя в сеть можно включать одну спираль, две спирали последовательно и две спирали параллельно. Найти мощность плитки в каждом случае.

17. Протекающий через сопротивление R = 100 Ом ток изменяется со временем по закону I = k√t, где k = 1 А • с^-1/2. Какое время существовал ток в цепи, если на сопротивлении выделилось количество теплоты Q = 1,8 кДж?

18. Рассчитать, можно ли две лампочки накаливания мощностью Р₁ = 40 Вт и Р₂ = 60 Вт, рассчитанные на напряжение U₀ = 110 В, включить в цепь с напряжением U = 220 В, соединив их последовательно.

19. В электрическую цепь включены последовательно два сопротивления: медная и стальная проволоки. Длина медной проволоки в 2 раза больше, чем стальной, а площадь сечения стальной проволоки в 4 раза больше, чем медной. Найти отношение напряжений на этих сопротивлениях и отношение мощностей тока.

20. Две спирали из различных материалов соединены параллельно. Отношение их длин 15: 14, а площадей поперечных сечений — 5:4. Оказалось, что за одинаковое время в них выделяется одинаковое количество теплоты. Определить отношение удельных сопротивлений этих материалов.

21. Три проводника с одинаковыми сопротивлениями подключаются к источнику постоянного напряжения сначала параллельно, а затем последовательно. В каком случае потребляется большая мощность и во сколько раз?

22. Мальчик хочет сделать гирлянду из пяти электрических лампочек, рассчитанных на напряжение U_л = 100 В, взяв три лампочки, мощность которых Р₁ = 40 Вт, и две лампочки мощностью Р₂ = 60 Вт. Каким образом следует их соединить для включения в сеть напряжением U = 200 В, чтобы все они горели нормальным накалом?

23. Десять параллельно соединенных ламп, сопротивлением R = 0,5к0м каждая, рассчитанных на напряжение U₁ = 120 В, подсоединены последовательно к реостату, напряжение сети U₂ = 220 В. Какова мощность электрического тока в реостате?

24. Лампа накаливания имеет сопротивление нити в нагретом состоянии R = 300 Ом и работает от сети напряжением U = 127 В. На сколько градусов нагреется сосуд с водой за время х = 5 мин, если в него поместить лампочку? Теплоемкость сосуда С = 10 Дж/К, масса воды т = 1,2 кг.

25. Электрокипятильник имеет две спирали. При включении одной из них вода в сосуде закипает через время t₁ = 10 мин, а при включении другой — через t₂ = 20 мин. Через сколько минут закипит вода (в том же сосуде и той же массы), если обе спирали включить последовательно? параллельно?

26. К концам свинцовой проволоки длиной I = 1 м подали напряжение U = 10 В. Какое время пройдет с начала пропускания тока до момента, когда свинец начнет плавиться? Начальная температура проволоки t₀ = 20 °С. Потерю тепла в окружающее пространство не учитывать.

27. Максимальная сила тока, которую выдерживает проволока сопротивлением R, равна I. Какую наибольшую мощность может иметь нагреватель из этой проволоки при включении в сеть напряжением U<<IR Проволоку можно разрезать и соединять произвольно.

28. От генератора, ЭДС которого = 500 В, требуется передать энергию на расстояние I = 2,5 км. Мощность потребителя энергии Р = 10 кВт. Оценить потери мощности в сети, если диаметр медных подводящих проводов d = 1,5 см.

29. Какую работу совершает электродвигатель пылесоса за 25 мин, если при напряжении 220 В сила тока в электродвигателе 1,25 А, а КПД его 80%?

30. Электродвигатель подъемного крана подключен к источнику тока напряжением U = 380 В, при этом сила тока в его обмотке I = 20 А. Каков КПД установки, если груз массой т = 1 т кран поднимает на высоту H = 19 м за время t = 50 с?

31. На изготовление кипятильника израсходована нихромовая проволока объемом V = 10 см³. Какую массу воды т можно нагревать ежеминутно от температуры t_x = 10 °С до температуры t₂ = 100 °С этим кипятильником при плотности тока в нем j = 3 А/мм²? КПД кипятильника 70%.

32. Электроэнергия генератора мощностью Р передается потребителю по проводам, общее сопротивление которых г, напряжение генератора U. Определить КПД линии передачи, т. е. отношение мощности, выделяемой на полезной нагрузке, к мощности генератора. Внутренним сопротивлением генератора пренебречь.

33. Линия электропередачи длиной I = 100 км работает при напряжении U = 200 000 В. Определить КПД линии, т. е. отношение напряжения на нагрузке к напряжению, подводимому к линии. Линия выполнена из алюминиевого кабеля площадью поперечного сечения S = 150 мм². Передаваемая мощность Р = 30 000 кВт

34. На участке пути электровоз развивает силу тяги F — 2,5 • 10⁴ Н. При этом напряжение на его двигателе U = 1 кВ и сила тока I = 600 А. Определить скорость движения электровоза, если известно, что КПД его двигателя 80%.

35. Трамвай массой т = 22,5 т движется со скоростью v = 36 км/ч по горизонтальному пути. Коэффициент трения 0,01, напряжение в линии U = 500 В, общий КПД двигателя и передачи 75%. Определить силу тока в моторе. С какой скоростью будет двигаться трамвай вверх по горе с уклоном а = 0,03, потребляя ту же мощность?

36. Какую массу нефти нужно сжечь на тепловой электростанции, чтобы по телевизору мощностью Р = 250 Вт посмотреть фильм продолжительностью t = 1,5 ч? КПД электростанции 35%.

37. Конденсатор емкостью С = 200 мкФ, заряженный до напряжения U = 100 В, подключают к параллельно соединенным сопротивлениям R₁ = 10 Ом и R₂₂= 20 Ом (рис. 12.47). Какое количество тепла выделится в каждом сопротивлении при полной разрядке конденсатора?

Электродвижущая сила. Закон Ома для неоднородного участка цепи, для замкнутой цепи

1. Почему считается, что вольтметр (рис. 12.48) измеряет напряжение на концах внешней цепи? Почему не на внутренней? При каком условии вольтметр измерит ЭДС источника?

2. Найти ошибки в схемах (рис. 12.49). В каких схемах допущено короткое замыкание?

3. При коротком замыкании электрические лампы в помещении гаснут. Почему?

4. Можно ли сделать короткое замыкание, исправляя выключатель?

5. Для контроля за предохранителями пользуются сигнальными лампами, включенными по схемам, показанным на рисунке 12.50. Как будут вести себя лампы, когда предохранители исправны? перегорели?

6. Какова ЭДС источника, если сторонние силы совершают работу А = 20 Дж при перемещении заряда q = 10 Кл внутри источника от одного полюса к другому?

7. ЭДС источника равна 12 В. Какую работу совершают сторонние силы при перемещении заряда 50 Кл внутри источника от одного полюса к другому?

8. При питании лампочки от элемента с электродвижущей силой ε = 1,5 В сила тока в цепи I = 0,2 А. Найти работу сторонних сил в элементе за время t = 1 мин.

9. Гальванический элемент с ЭДС ε = 1,5 В и внутренним сопротивлением r= 0,5 Ом замкнут накоротко. Определить силу тока короткого замыкания.

10. ЭДС элемента ε = 1,5 В, а внутреннее сопротивление r = = 0,50 Ом. Какой будет сила тока во внешней цепи, если ее сопротивление равно 0,50; 1; 2 Ом?

11. Каково внутреннее сопротивление элемента, если его ЭДС 1,2 В и при внешнем сопротивлении R = 5 Ом сила тока I = 0,2 А?

12. ЭДС батарейки от карманного фонаря ε=3,7 В, внутреннее сопротивление r = 1,5 Ом. Батарейка замкнута на сопротивление R = 11,7 Ом. Каково напряжение на зажимах батарейки?

13. ЭДС батареи ε=6 В, внешнее сопротивление цепи R = 11,5 Ом, а внутреннее — r = 0,5 Ом. Найти силу тока в цепи, напряжение на зажимах батареи и падение напряжения внутри батареи.

14. К источнику с ЭДС ε=12 В и внутренним сопротивлением r=1 Ом подключен реостат, сопротивление которого R = 5 Ом. Найти силу тока в цепи и напряжение на зажимах источника.

15. Каково напряжение U на полюсах источника с ЭДС, равной ε когда сопротивление внешней части цепи равно внутреннему сопротивлению источника?

16. При подключении лампочки к источнику тока с I? = 4,5 В напряжение на лампочке U = 4 В, а ток в ней I = 0,25 А. Каково внутреннее сопротивление источника?

17. Источник с ЭДС ε=2,0 В и внутренним сопротивлением r=0,8 Ом замкнут никелиновой проволокой длиной l= 2,1ми площадью поперечного сечения S = 0,21 мм². Каково напряжение на зажимах источника?

18. Какого диаметра был выбран железный провод длиной I = 5 м, если после замыкания им источника тока с ЭДС ε = 1,5 В и внутренним сопротивлением r = 0,2 Ом сила тока в нем I = 0,6 А?

19. В проводнике сопротивлением R = 2 Ом, подключенном к элементу с ε = 1,1В, сила тока I = 0,5 А. Какова сила тока при коротком замыкании элемента?

20. При сопротивлении внешней цепи R = 1 Ом напряжение на зажимах источника U = 1,5 В, а при сопротивлении R_x = 2 Ом напряжение U₁ = 2 В. Найти ЭДС и внутреннее сопротивление источника.

21. При подключении к источнику тока сопротивления R₁= 16 Ом сила тока в цепи I₁ = 1 А, а при подключении сопротивления R₂^=:8 Ом — сила тока 1₂= 1,8 А. Найти внутреннее сопротивление и ЭДС батареи.

22. В замкнутой цепи при уменьшении внешнего сопротивления на 20% ток увеличился на 20%. На сколько процентов увеличился бы ток, если бы внешнее сопротивление уменьшили на 40%?

23. Вольтметр, подключенный к зажимам источника тока, показал напряжение U₁ = 6 В. Когда к тем же зажимам подключили еще и резистор, вольтметр стал показывать напряжение U₂ = 3 В. Что покажет вольтметр, если вместо одного подключить два таких резистора, соединенных последовательно? параллельно?

24. В схеме, изображенной на рисунке 12.51,ε = 20 В, R₁ = 1 Ом, R₂ = 4 Ом и сила тока на сопротивлении R₁ — I₁ = 4 А. Найти внутреннее сопротивление батареи r.

25. В схеме, изображенной на рисунке 12.52, ε = 4 В, r = 1 Ом, R₁ = R₂ = 2 Ом. Найти разность потенциалов между точками А и Б.

26. Зависимость напряжения на клеммах аккумулятора от сопротивления нагрузки выражается рис 12. 52 равенством U = 15R/(2R + 3). Найти ЭДС аккумулятора и его внутреннее сопротивление.

27. При подключении лампочки к батарее элементов с ЭДС ε= 30 и внутренним сопротивлением r = 2 Ом напряжение на зажимах источника U = 28 В. Найти силу тока в цепи. Какую работу совершают сторонние силы источника за время t = 5 мин? Какова работа тока во внешней и внутренней частях цепи за то же время?

28. К источнику тока с ЭДС 3 В и внутренним сопротивление r = 1 Ом подключено сопротивление R = 2 Ом. Найти полезную мощное' источника тока, мощность источника тока и потери мощности в цепи.

29. ЭДС источника ε = 2 В, его внутреннее сопротивление r = 1 Ом. Каков ток в цепи, если внешняя часть ее потребляет мощность Р = 0,75 Вт? Почему получилось два ответа?

30. Доказать, что при коротком замыкании напряжение на зажимах источника равно нулю. При каких двух значениях сопротивление внешней части цепи мощность тока в ней равна нулю?

31. У элемента с ЭДС 6 В сила тока при коротком замыкании I_мах = 3 А. При каком внешнем сопротивлении, подключенном к источнику, полезная мощность в цепи будет максимальна? Чему она равна?

32. При подсоединении к источнику тока резистора R_x = 18 О на нем выделяется мощность Р₁ = 18 Вт, при подсоединении резистор R₂ = 3 Ом выделяется мощность Р₂ = 12 Вт. Найти силу тока коротко1 замыкания.

33. Аккумулятор с внутренним сопротивлением r = 0,08 Ом при силе тока = 4 А отдает во внешнюю цепь мощность Р₁ = 8 Вт. Сопротивление нагрузки уменьшается так, что ток становится I₂ = 6 А. Какая мощность Р₂ выделится при этом на нагрузке?

34. Источник постоянного тока замыкается один раз проводником сопротивлением R₁ = 4 Ом, другой раз — проводником сопротивлением R₂ = 9 Ом. В том и другом случае количество тепла, выделяющегося в проводниках за одно и то же время, оказывается одинаковым. каково внутреннее сопротивление источника?

35. Источник тока с внутренним сопротивлением r и ЭДС замкнут на три резистора с сопротивлением R = Зr каждый, соединенные последовательно. Во сколько раз изменится сила тока в цепи, напряжение на зажимах источника и полезная мощность, если резисторы соединить параллельно?

36. Аккумулятор с ЭДС ε= 2,2 В и внутренним сопротивлением r = 1 Ом замкнут медной проволокой, масса которой т = 30,3 г. Сопротивление проволоки подобрано так, что во внешней цепи выделяется наибольшая мощность. На сколько градусов нагреется проволока в течение t = 5 мин? Потерями тепла пренебречь.

37. При подключении лампочки к источнику тока с ЭДС ε= 10 В напряжение на ней U = 8 В. Найти КПД источника тока.

38. К источнику тока, внутреннее сопротивление которого r = 1 Ом, подключен резистор сопротивлением R = 9 Ом. Найти коэффициент полезного действия источника тока.

39. При подключении к источнику тока резистора R₁ = 18 Ом, а затем последовательно с ним резистора R₂ = 63 Ом коэффициент полезного действия возрос в п = 2 раза. Определить сопротивление источника тока.

40. Лампочки, сопротивления которых R₁ = 3 Ом и R₂ = 12 Ом, подключенные поочередно к некоторому источнику тока, потребляют одинаковую мощность. Найти внутреннее сопротивление источника тока и КПД цепи в каждом случае.

41. Замкнутая цепь состоит из источника тока с ЭДС ε и внутренним сопротивлением r и нагрузки — реостата. При изменении сопротивления реостата R изменяется сила тока в цепи. Выразить мощность тока Р, выделяемую на нагрузке, как функцию силы тока I. Построить график этой функции. При каком токе I₀ мощность, выделяемая на нагрузке, будет наибольшей? Определить эту мощность. Найти КПД источника η и построить график зависимости η(t).

42. Замкнутая цепь состоит из источника с ЭДС ε и внутренним сопротивлением г и нагрузки — реостата. Сопротивление реостата R можно изменять. Записать выражение для силы тока I напряжения U на реостате, мощности Р, выделяемой на реостате, полной мощности Р₀ и КПД источника η в зависимости от величины R. Построить графики этих функций. При каком значении сопротивления R₀ достигается максимальная мощность на нагрузке? Определить максимальную мощность и КПД источника тока η при этом.

43. В схеме омметра (прибора для измерения сопротивления) есть источник тока с малым внутренним сопротивлением и резистор с сопротивлением R = 100 Ом. Шкала проградуирована от нуля до бесконечности. При коротком замыкании клемм А и В (рис. 12.53) стрелка отклоняется на всю шкалу (положение «0»). Какому сопротивлению соответствует отклонение стрелки на половину шкалы? на ее четверть? Отклонение стрелки считать пропорциональным протекающему току.

44. Найти ЭДС и внутреннее сопротивление батареи из двух одинаковых источников тока, соединенных последовательно, если ЭДС каждого источника 4 В, а внутреннее сопротивление r = 1 Ом.

45. Три последовательно соединенных аккумулятора, с ЭДС ε= 1,2 В и внутренним сопротивлением r = 0,3 Ом каждый, используются для питания лампы сопротивлением R = 16 Ом. Соединение бата реи с лампой осуществляется алюминиевым проводом длиной I = 2 м и поперечным сечением S = 0,1 мм². Определить падение напряжения ш лампе.

46. Батарейка для карманного фонаря имеет ЭДС ε = 4,5 В и внутреннее сопротивление r = 3,5 Ом. Сколько таких батареек надо со единить последовательно, чтобы питать лампу, рассчитанную на напряжение U = 127 В и мощность Р = 60 Вт?

47. Самая большая в мире батарея гальванических элементов собранная русским физиком В. В. Петровым в 1802 г., состояла из 210С медных и 2100 цинковых кружков. Электролит — раствор нашатыря Определить ЭДС и внутреннее сопротивление батареи, если ЭДС одного элемента 0,7 В, а сопротивление r₁ = 0,02 Ом. Определить силу тока короткого замыкания этой батареи.

48. Найти ЭДС и внутреннее сопротивление батареи из двух одинаковых источников тока, соединенных параллельно. ЭДС каждого элемента 3 В, внутреннее сопротивление каждого элемента r = 2 Ом.

49. Батарея из двух элементов питает внешнюю цепь, сопротивление которой R = 2 Ом, ЭДС каждого элемента 1,45 В, внутреннее сопротивление r = 0,5 Ом. а) Найти силу тока в цепи при последовательном и параллельном соединении элементов, б) При каком соотношении между внутренним сопротивлением элемента и внешним сопротивлением цепи для получения наибольшей силы тока выгоднее соединить эти элементы последовательно и при каком параллельно?

50. Источник, ЭДС которого ε₁=15 В, создает в цепи силу тока I₁ = 1 А. Чтобы увеличить силу тока, с нему присоединили источник, ЭДС которого ε₂ = 10 В. Однако как при последовательном, так и при параллельном соединении источников сила тока продолжала оставаться прежней. Найти внутреннее сопротивление каждого источника и сопротивление внешней цепи.

51. Как при последовательном, так и при параллельном соединении двух одинаковых источников тока на внешнем сопротивлении выделяется мощность Р = 80 Вт. Какая мощность Р₁ будет выделяться на этом же сопротивлении, если замкнуть на него лишь один источник тока?

52. Батарея из п одинаковых аккумуляторов замкнута на внешнее сопротивление R. Каково внутреннее сопротивление r одного аккумулятора, если сила тока, идущего по сопротивлению R, одинакова и при параллельном и при последовательном соединении аккумуляторов в батарею?

53. Если п одинаковых источников ЭДС с внутренним сопротивлением г сначала соединить последовательно и замкнуть на некоторое сопротивление, а затем параллельно и замкнуть на то же сопротивление, то выделившаяся на сопротивлении мощность изменится в у раз. Определить величину сопротивления.

54. Найти ЭДС и внутреннее сопротивление батареи, состоящей из трех источников тока (рис. 12.54), если %_х = ^{= Г}1 = ^г2 = г₃-

55. В батарее, изображенной на рисунке 12.54, ε₁ = 10 В, r₁ = 1 Ом, ε₂⁼ 8 В, r₂ = 2 Ом, ε₃= 15 В, r₃ = 3 Ом; R₁ = 5 Ом, R₂ = 1 Ом. Найти ЭДСи внутреннее сопротивление этой батареи.

56. Вычислить ЭДС и внутреннее сопротивление батареи, состоящей из трех источников ЭДС (рис. 12.55), если ЭДС источников соответственно 10 В, 20 В, 30 В, а их внутренние сопротивления одинаковы и равны 1 Ом.

57. В некоторой цепи имеется участок, изображенный на рисунке 12.56, R₁= 1 Ом, r₂— 2 Ом,R₃ = 3 Ом, φ₁= 10 В, φ₂ = 9 В, φ₃ = 6 В. Найти силу тока в каждом сопротивлении и потенциал φ₀.

58. Определить разность потенциалов между клеммами в схеме, изображенной на рисунке 12.57, если ε= 4 В, R₁ = 3 Ом, R₂ = 1 Ом.

59. Имеется два последовательно соединенных элемента с одинаковой ЭДС, но с разным внутренним сопротивлением r₁ и г₂. При каком внешнем сопротивлении разность потенциалов на зажимах одного из элементов равна нулю и на каком?

60. При каком соотношении между сопротивлениями r₁,r₂, R₁, R₂, R₃ разность потенциалов на зажимах одного из элементов в схеме на рисунке 12.58 будет равна нулю? Электродвижущая сила источников одинакова.

61. Два аккумулятора, ЭДС которых ε₁= 57 В и ε₂ ⁼ 32 В, соединены параллельно (рис. 12.59). Чему равна разность потенциалов между точками А и В, если отношение внутренних сопротивлений аккумуляторов r₁/r₂ = 1,5? Сопротивлением соединительных проводов пренебречь.

62. Найти разность потенциалов на зажимах каждого источника тока (рис. 12.60), если r₁ = 1 Ом, r₂ = 1,5 Ом, R = 0,5 Ом, ε₁= ε₂ = 2 В.

63. В цепь включены три источника ЭДС и два резистора (рис. 12.61). Определить ЭДС и внутреннее сопротивление эквивалентного источника, действующего в цепи, а также разность потенциалов между точками А и Б, если ε₁ = 10 В, ε₂ ⁼ 20 В, ε₂= 15 В, r₁ = 1 Ом, r₂ = 2 Ом, r₃ = 1,5 Ом, R₁ = 4,5 Ом, R₂ = 16 Ом.

64. В схему включены три батареи (рис. 12.62) ^^ЗВ, ^₂ = 2В, ^_З = 3 В, rj = 1 Ом, г₂ = 2 Ом, г₃ = 3 Ом. Найти напряжение на зажимах первой батареи.

65. Два источника включены в цепь, как показано на рисунке 12.63. Определить разность потенциалов между точками А и В при разомкнутой внешней цепи, если ε₁ = 5 В, r₁ = 1 Ом, ε₂= 3 В, r₂ = 2 Ом. Какой станет разность потенциалов между точками А и В, если замкнуть ключ К? Сопротивление R = 5 Ом.

66. Аккумулятор с ЭДС ε = 12 В и внутренним сопротивлением r = 1 Ом заряжается при силе тока I = 3 А. Найти напряжение на клеммах аккумулятора.

67. Когда аккумулятор заряжают при силе тока 1_г = 1 А, напряжение на его клеммах U_x = 20 В, а когда тот же аккумулятор заряжают при силе тока 7₂ = 0,5 А, напряжение на его клеммах U₂ = 19 В. Найти ЭДС и внутреннее сопротивление аккумулятора.

68. Аккумулятор подзаряжают от сети с напряжением U₁ = 15 В. ЭДС аккумулятора 12 В, внутреннее сопротивление r = 15 Ом. Какая часть мощности, потребляемой от сети, идет на подзарядку аккумулятора? Чему равна эта мощность?

69. В некоторой цепи имеется участок, показанный на рисунке 12.64. ЭДС первого источника ε₁ = 10 В, внутреннее сопротивление r₁ = 1 Ом, второго — ε₂ = 12Виr₂ = 4 Ом, сил а тока I = 3 А. Найти силу токов I₁ и I₂, протекающих через источники.

70. Напряженность поля в конденсаторе, встроенном в схему (рис. 12.65), Е = 50 В/см. Расстояние между пластинами конденсатора d = 0,5 мм, площадь пластин S = 100 см², сопротивление R = 5 Ом, внутреннее сопротивление батареи r = 0,1 Ом. Определить ЭДС батареи, силу притяжения пластин, заряд пластин.

71. Найти напряжения на конденсаторах С₁ и С₂ в цепи, показанной на рисунке 12.66, если известно, что при коротком замыкании сила тока, проходящего через источник, возрастает в п раз. ЭДС источника тока ε.

72. В схему (рис. 12.67) включены источник тока с ЭДС ε = 100 В, сопротивления R₁ = 1 Ом, R₂ = 5 Ом и конденсатор емкостью С = 10^-3 Ф. Определить минимальное и максимальное значения силы тока в цепи после замыкания ключа К.

73. Определить заряд конденсатора, включенного в схему, показанную на рисунке 12.68. Внутренним сопротивлением источника пренебречь.

74.

75. На рисунке 12.69 показана схема, в которой С₁ = 0,1 мкФ, С₂ = 0,2 мкФ, R₁ = 10м, R₂ = 8 Ом и ε = 3 В. Определить разность потенциалов между точками В и А.

76. Определить заряд конденсатора, включенного в схему (рис. 12.70), если известны ε₁ ε₂, С, R и I.

77.

78. В некоторой цепи имеется участок, изображенный на рисунке 12.71. Емкость конденсатора С = 10 мкФ, его заряд q = 4 • 10^-5 Кл и ЭДС источника тока ε = 1 В. Найти разность потенциалов между точками А и В.

79. В схему (рис. 12.72) включены три конденсатора емкостью Cj = 20 мкФ, С₂ = 30 мкФ и С₃ = 60 мкФ, два источника с ЭДС ε₁ = 1 В и ε₂ ⁼ 2В. Разность потенциалов ф_А - ф_в = 3 В. Найти напряжение на каждом конденсаторе.

80. В цепи (рис. 12.73) = 1 В, = 2 В, С_г = 10 мкФ, С₂ = = 20 мкФ. Найти заряд q₂ конденсатора С₂, зная, что заряд конденсатора С₁ — q_x = 10^-5 Кл.

Законы Кирхгофа

1. Определить разность потенциалов на конденсаторе в схеме (рис. 12.74), содержащей два одинаковых сопротивления R и два одинаковых источника. Внутренним сопротивлением источников тока про небречь.

2. Два элемента ε₁ = 2Ви ε₂ = 1В соединены по схеме, показанной на рисунке 12.75. Сопротивление R = 0,5 Ом. Внутреннее сопротивление элементов одинаково r₁ = r₂ = 1 Ом. Определить силу тока, идущего через сопротивление R.

3. Найти силу тока на всех участках цепи (рис. 12.76), если ε₁ = 2В, ε ₂ ⁼ 4В, ε₃ = 6B, R₁ = 4 Ом, R₂ = 6 Ом, R₃ = 8 Ом, = 0,5 Ом, r₂ = 1 Ом, r₃ = 1,5 Ом.

4. В схеме, показанной на рисунке 12.77, найти силу тока через гальванометр, если ε₁ = 1,5 В, R₁ = 3 кОм; ε₂ ⁼ 3 В, R₂ = 6 кОм. Сопротивлением гальванометра пренебречь.

5. В цепи (рис. 12.78) ε₁= 65 В, ε₂= 39 В, R ₁= 20 Ом, R₂ = R₃ = R₄ = R₅ = 10 Ом. Найти распределение токов в цепи. Внутреннее сопротивление источников тока не учитывать.

6. Какую силу тока покажет амперметр в схеме, изображенной на рисунке 12.79? Сопротивлением амперметра пренебречь

7. При переключении ключа К из положения 1 в положение 2 (рис. 12.80) ток через сопротивление R1 не меняет своего направления, но увеличивается в k = 5 раз. Как при этом меняются заряды на обкладках конденсатора? Чему равно отношение этих зарядов?

8. В приведенной на рисунке 12.81 схеме все конденсаторы имеют одинаковые заряды на обкладках. Емкость С1 = 12 мкФ. Чему равны емкости конденсаторов С₂, С₃, С₄?

9. Мост для измерения сопротивлений (рис. 12.82) сбалансирован так, что ток через гальванометр не идет. Сила тока в правой ветви I = 0,2 А. Найти напряжение U на зажимах источника тока. Сопротивления резисторов R₁ = 2 Ом, R₂ = 4 Ом, R₃ = 1 Ом.

10. В электрической схеме (рис. 12.83) заданы сопротивления R₂, R₃, R₄ и ЭДС и ₂ Найти сопротивление R_x при условии, что ток в цепи гальванометра отсутствует.