Постоянный ток. Закон Ома. Расчет электрических цепей.

5.1 Определите неизвестные параметры цепи (индексы токов и напряжений соответствуют индексам резисторов, I₀ и U₀ – ток и напряжение на источнике).

U₀=24B R₁=2Ω R₂=4Ω R₃=6Ω I₁,I₂,U₃-?

5.2 Найдите общее сопротивление участка цепи.

ч1

ш1

щ1

5.3 Определите неизвестные параметры электрической цепи. (Приборы считать идеальными).

R=1Ω, I=2A,U₀=6B R_x-?

I=2A R=2Ω U₀-? U-?

I₄=0,5A R₁=2Ω R₂=5Ω R₃=2Ω R₄=40Ω R₅=10Ω U-?

I₄=1A R₁=20Ω R₂=5Ω R₃=2Ω R₄=20Ω R₅=10Ω U-? I₆=?

5.4 Определите показания одинаковых измерительных приборов. Сопротивления амперметров считать гораздо меньшим, чем сопротивление резисторов, а сопротивление вольтметров – гораздо больше, чем сопротивление резисторов.

	2	3
4	5	6
7	8	9
10	11	12
	14	15
	17	18
19	20	21

5.5 Определите общее сопротивление следующих проволочных сеток, если сопротивление каждого из звеньев R.

5.6 N точек соединены друг с другом одинаковыми проводниками. Определить общее сопротивление схемы между двумя соседними точками.

5.7 Как изменятся показания электроизмерительных приборов при замыкании ключа?

5.8 При замыкании ключа общее сопротивление между точками А и В не изменилось. Определите неизвестное сопротивление R_x.

5.9 Из куска проволоки сопротивлением 36 W сделано кольцо. В каких точках кольца следует присоединить провода, подводящие ток, чтобы сопротивление меду ними равнялось 6 W? Какова максимально возможная величина сопротивления между двумя точками этого кольца?

5.10 Три одинаковых резистора, включенных последовательно, имеют полное сопротивление 9 W. Чему будет равно сопротивление, если эти же резисторы включить параллельно?

5.11 На сколько равных частей нужно разрезать проводник сопротивлением 36 W, чтобы сопротивление его частей, соединенных параллельно составило 1 W?

5.12 Электрическая цепь состоит из трех последовательно соединенных кусков провода одинаковой длины, сделанных из одного материала, но имеющих разные сечения S₁, S₂, S₃. Напряжение на концах цепи V. Найти напряжение на каждом проводнике.

5.13 Общее сопротивление двух последовательно соединенных проводников 5 W, а параллельно соединенных 1,2 W. Найти сопротивление каждого проводника.

5.14 К сети с напряжением 120 В присоединяются 2 сопротивления. При их последовательном соединении ток равен 3 А, а при параллельном суммарный ток равен 16 А. Чему равны сопротивления?

5.15 Найти ток через идеальный амперметр, если к цепи приложено напряжение 24 В?

5.16 Имеется пять электрических ламп напряжением 110 В каждая и мощностью 40, 40, 40, 60, 60 Вт. Как их включить, чтобы все они работали в нормальном режиме?

5.17 Две электрические плитки включены в сеть параллельно. Сопротивление первой плитки 60 W, второй - 24 W. Какая плитка потребляет большую мощность и во сколько раз?

5.18 Две лампочки мощностью по 60 Вт включены а) последовательно, б) параллельно в сеть с напряжением 110 В. Какая мощность будет выделяться на каждой из ламп, если одна из них рассчитана на напряжение 220 В, а другая на 110 В?

5.19 Электроплитку мощностью 360 Вт и электроплитку мощностью 500 Вт включили в сеть, соединив их последовательно. В какой из плиток выделится больше теплоты?

5.20 Можно ли включить в сеть с напряжением 220 В последовательно две лампы одинаковой мощности, рассчитанные на напряжение 110 В? В каком режиме они будут работать?

5.21 Три электрических лампы одна мощностью 50 Вт и две другие по 25 Вт, рассчитанные на напряжение 110 В, надо включить в сеть с напряжением 220 В так, чтобы каждая из них работала в установленном режиме. Начертите схему включения и определите силы тока в каждой лампе.

5.22 Какая лампа будет гореть ярче мощностью 25 Вт и рассчитанная на 110 В, или мощностью 60 Вт рассчитанная на 220 В, если их включить последовательно в сеть с напряжением 55 В?

5.23 В сеть с напряжением 120 В включены три одинаковых лампы: две параллельно, а третья – последовательно. Начертить схему и определить напряжения на каждой из ламп. В какой из них выделяется большая мощность?

5.24 Как изменится мощность утюга, если у него укоротить спираль накала?

5.25 Электрочайник имеет две обмотки. При включении одной из них вода закипает через 12 мин, при включении другой - через 24 мин. Через сколько времени закипит вода в чайнике, если включить обе обмотки одновременно а) последовательно? б) параллельно? Потерями тепла пренебречь.

5.26 В электрическом самоваре мощностью 600 Вт и электрическом чайнике мощностью 300 Вт при включении в сеть с напряжением 220 В, на которое они рассчитаны, вода закипает одновременно через 20 мин. Через сколько времени закипит вода в самоваре и чайнике, если их соединить последовательно и включить в сеть?

5.27 Три тонких проволоки одинаковых размеров – железная, медная и алюминиевая соединены последовательно. Их подключают к источнику высокого напряжения. Какая из них перегорит первой? Удельное сопротивление алюминия 2,8×10^-8 Ом×м, меди 1,7×10^-8 Ом×м, железа 9,8×10^-8 Ом×м. Потерями тепла пренебречь.

5.28 Три тонких проволоки одинаковых размеров – железная, медная и алюминиевая соединены параллельно. Их подключают к источнику высокого напряжения. Какая из них перегорит первой? Удельное сопротивление алюминия 2,8×10^-8 Ом×м, меди 1,7×10^-8 Ом×м, железа 9,8×10^-8 Ом×м. Потерями тепла пренебречь.

5.29 Четыре одинаковые лампы соединены так, как показано на рисунке. Как будет меняться накал ламп, если при остальных разомкнутых замыкать только следующие ключи:

a. К1

b. К2

c. К3

d. К1 и К2

e. К2 и К3

f. К1 и К3

g. Замкнуть все ключи.

5.30 В приведенных схемах, какая из ламп будет потреблять большую мощность (гореть ярче)?

а	б	в
г	д	е

5.31 Два нагревателя включены параллельно в сеть с напряжением 220 В. Первый, имеющий сопротивление 2 W, помещен в сосуд с 1 кг льда при 0 °С. Другой, с сопротивлением 1 W, помещен в сосуд с 2 кг воды при 10 °С. Где раньше содержимое закипит и через какое время?

5.32 Из одинаковых вольтметров собрана цепь, показанная на рисунке. Известно, что у одного из приборов “сбита шкала”, в связи с чем его показания неверны. Найти неисправный вольтметр, если показания вольтметров оказались следующие: V₁ = 5 В, V₂ = 4 В, V₃ = 2 В, V₄ = 1 В, V₅ = 1 В.

5.33 Как изменится сопротивление цепи, состоящей из пяти одинаковых проводников, если добавить ещё два таких же, как показано на рисунке?

5.34 Имеется проволока, которая выдерживает максимальный ток 1 А. Сопротивление этой проволоки 1000 Ом. Как, используя эту проволоку, сделать нагреватель максимально возможной мощности, рассчитанный на напряжение в сети 220 В?