Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.
1. Конденсатор электроемкостью 0,5 Ф был заряжен до напряжения 4 В. Затем к нему подключили параллельно незаряженный конденсатор электроемкостью 0,5 Ф. Какова энергия системы из двух конденсаторов после их соединения? (Ответ дать в джоулях.)
2. Плоский воздушный конденсатор изготовлен из квадратных пластин со стороной a, зазор между которым равен d. Другой плоский конденсатор изготовлен из двух одинаковых квадратных пластин со стороной a /2, зазор между которым также равен d, и заполнен непроводящим веществом. Чему равна диэлектрическая проницаемость этого вещества, если электрические ёмкости данных конденсаторов одинаковы?
3. Плоский воздушный конденсатор изготовлен из двух одинаковых квадратных пластин со стороной а, зазор между которыми равен d. Другой плоский конденсатор изготовлен из двух одинаковых квадратных пластин со стороной а /3, зазор между которыми также равен d, и заполнен непроводящим веществом. Чему равна диэлектрическая проницаемость этого вещества, если электрические ёмкости данных конденсаторов одинаковы?
Участок цепи, схема которого изображена на рисунке, до размыкания ключа К имел электрическую ёмкость 8 нФ. После размыкания ключа электроёмкость данного участка цепи стала равной 6 нФ. Чему равна электроёмкость конденсатора Cx? Ответ выразите в нФ.
6. Модуль напряжённости электрического поля в плоском воздушном конденсаторе ёмкостью 50 мкФ равен 200 В/м. Расстояние между пластинами конденсатора 2 мм. Чему равен заряд этого конденсатора? Ответ выразите в микрокулонах.
7. Заряд плоского воздушного конденсатора ёмкостью 25 мкФ равен 50 мкКл. Расстояние между пластинами конденсатора равно 2 см. Чему равен модуль напряжённости электрического поля между пластинами? Ответ выразите в В/м.
8. Напряжённость поля между пластинами плоского воздушного конденсатора равна по модулю 25 В/м, расстояние между пластинами 15 мм, ёмкость конденсатора 12 мкФ. Определите заряд этого конденсатора. Ответ выразите в мкКл.
9. Напряжённость поля между пластинами плоского воздушного конденсатора равна по модулю 50 В/м, расстояние между пластинами 12 мм, заряд конденсатора 15 мкКл. Определите ёмкость этого конденсатора. Ответ выразите в мкФ.
10. Четыре конденсатора одинаковой электроёмкости C = 25 пФ соединены так, как показано на схеме. Определите электроёмкость полученной батареи конденсаторов. Ответ выразите в пФ.
11. Четыре конденсатора одинаковой электроёмкости C = 25 пФ соединены так, как показано на схеме. Определите электроёмкость полученной батареи конденсаторов. Ответ выразите в пФ.
12. Изначально незаряженный конденсатор ёмкостью 0,5 мкФ заряжается в течение 10 с электрическим током, средняя сила которого за время зарядки равна 0,2 мА. Чему будет равна энергия, запасённая в конденсаторе к моменту окончания его зарядки?
13. Изначально незаряженный конденсатор заряжается в течение 10 с электрическим током, средняя сила которого за время зарядки равна 0,3 мА. К моменту окончания зарядки конденсатора в нём запасается энергия 9 Дж. Чему равна электрическая ёмкость конденсатора? Ответ выразите в мкФ и округлите до десятых долей.
14. Плоский воздушный конденсатор, изготовленный из двух одинаковых квадратных металлических пластин, обладает электрической ёмкостью 96 пФ. Каждую из пластин разрезали пополам вдоль стороны квадрата, собрали из получившихся прямоугольников два конденсатора и соединили их последовательно. Расстояние между пластинами конденсаторов оставили прежним. Определите электрическую ёмкость получившейся системы конденсаторов. Ответ дайте в пФ.
15. Плоский воздушный конденсатор, изготовленный из двух одинаковых квадратных металлических пластин, обладает электрической ёмкостью 90 пФ. Каждую из пластин разрезали на три равных части вдоль стороны квадрата, собрали из получившихся прямоугольников три конденсатора, сохранив для каждого из них первоначальное расстояние между пластинами, и соединили их последовательно. Определите электрическую ёмкость получившейся системы конденсаторов. Ответ дайте в пФ.
Тренировка предмета ЕГЭ Физика по теме
Задание № 5181
Задание № 5180
Задание № 5179
Задание № 5178
Плоский воздушный конденсатор изготовлен из квадратных пластин со стороной a, зазор между которым равен d. Другой плоский конденсатор изготовлен из двух одинаковых квадратных пластин со стороной a/2, зазор между которым также равен d, и заполнен непроводящим веществом. Чему равна диэлектрическая проницаемость этого вещества, если электрические ёмкости данных конденсаторов одинаковы?
Задание № 5177
Площадь грозового облака 2 $км^2$ , напряжённость электрического поля между облаком и землёй $10^6$ В/м.
Считая, что облако и поверхность Земли образуют плоский конденсатор, найдите, чему равен модуль электрического заряда этого облака? Ответ выразите в кулонах и округлите до десятых долей.
Задание № 5176
Участок цепи, схема которого изображена на рисунке, до замыкания ключа К имел электрическую ёмкость 3 нФ. После замыкания ключа электроёмкость данного участка цепи стала равной 4 нФ. Чему равна электроёмкость конденсатора Cx (в нФ)?
Задание № 5175
Конденсатор подключён к источнику с постоянным напряжением $U=10$ В, $C=10$ мкФ. Какой станет энергия конденсатора, если расстояние между обкладками заполнить диэлектриком с диэлектрической проницаемостью 2. Ответ запишите в миллиджоулях.
Задание № 5174
К источнику тока с ЭДС 2 В подключён конденсатор ёмкостью 1 мкФ. Какую работу совершил источник тока при зарядке конденсатора? (Ответ дайте в микроджоулях)
Задание № 5173
Четыре конденсатора одинаковой электроёмкости $C = 25$ пФ соединены так, как показано на схеме.
Определите электроёмкость полученной батареи конденсаторов. Ответ выразите в пикофарадах.
Задание № 5172
К источнику тока с ЭДС 2 В подключен конденсатор емкостью 1 мкФ. Какое тепло выделится в цепи в процессе зарядки конденсатора? (Ответ дайте в микроджоулях.) Эффектами излучения пренебречь.
Задание № 5171
К идеальному источнику тока с ЭДС 3 В подключили конденсатор ёмкостью 1 мкФ один раз через
резистор с сопротивлением 2 Ом, а второй раз — через резистор 4 Ом. Во сколько раз во втором случае тепло, выделившееся на резисторе, больше по сравнению с первым? Излучением пренебречь.
Задание № 5170
конденсатор ёмкостью 0,5 Фарад был заряжен до напряжение 4 В. Затем к нему подключили параллельно незаряженный конденсатор электроемкостью 0,5Ф. Какова энергия системы из двух
конденсаторовпослеихсоединения?(Ответдатьвджоулях.)
Задание № 5169
Задание № 5168
Задание № 5167
Cхема электрической цепи, состоящей из последовательно соединённых источника постоянного напряжения с ЭДС 5 В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением, резистора сопротивлением 2 Ом, конденсатора ёмкостью 4 мкФ и ключа. В начальный момент времени ключ разомкнут, конденсатор не заряжен. Определите электрическую энергию конденсатора. через
большое время прошедшее после замыкания ключа. Ответ дайте в мкДЖ.
Задание № 4092
Расстояние между пластинами в плоском конденсаторе 10 мм. Разность потенциалов между обкладками 300 В. Какая сила со стороны электрического поля будет действовать на заряд 1 нКл, со стороны конденсатора? Ответ дайте в микроньютонах.
Задание № 3892
Конденсатор ёмкостью С = 2 мкФ присоединён к батарее с ЭДС ε = 10 В и внутренним сопротивлением r = 1 Ом. В начальный момент времени ключ К был замкнут (см. рисунок). Какой станет энергия конденсатора через длительное время (не менее 1 с) после размыкания ключа К, если сопротивление резистора R = 10 Ом? Ответ дайте в мкДж.
Задание № 3754
Необходимо собрать экспериментальную установку и определить с её помощью мощность электрического тока, потребляемую резистором. Для этого школьник взял соединительные провода, реостат, ключ, аккумулятор и резистор. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?
1)конденсатор
2)лампочка
3)вольтметр
4)катушка индуктивности
5)амперметр
Задание № 3717
Необходимо экспериментально изучить зависимость электроёмкости плоского конденсатора от площади его пластин. На всех представленных ниже рисунках S– площадь пластин конденсатора, d– расстояние между пластинами конденсатора, ε – диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей пространство между пластинами. Какие два конденсатора следует использовать для проведения такого исследования?
Задание № 3715
Конденсатор $C_1=1$ мкФ заряжен до напряжения U=300 В и включён в последовательную цепь из резистора R=300 Ом, незаряженного конденсатора $C_2=2$ мкФ и разомкнутого ключа К (см. рисунок). Какое количество теплоты выделится в цепи после замыкания ключа, пока ток в цепи не прекратится? ответ дайте в мДж
Задание № 3684
Заряженный конденсатор $C_1$=1 мкФ включён в последовательную цепь из резистора R=300 Ом, незаряженного конденсатора $C_2$=2 мкФ и разомкнутого ключа К (см. рисунок). После замыкания ключа в цепи выделяется количество теплоты Q=30 мДж. Чему равно первоначальное напряжение на конденсаторе $С_1$?
Электродинамика. Расчетная задача
В. З. Шапиро
Как правило, это задание по теме «Электродинамика». Оно требует умения читать электрические схемы и применять теоретические знания при решении задач. На каждом этапе необходимо проводить анализ выведенных формул, вводить дополнительные обоснования в процессе решения. Так как это задание высокого уровня сложности, то в них могут появляться ситуации, которые не встречались ранее в сборниках задач.
1. К аккумулятору с ЭДС 50 В и внутренним сопротивлением 4 Ом подключили лампу сопротивлением 10 Ом и резистор сопротивлением 15 Ом, а также конденсатор ёмкостью 100 мкФ (см. рисунок). Спустя длительный промежуток времени ключ К размыкают. Какое количество теплоты выделится после этого на лампе?
Конденсатор. Энергия электрического поля
ЭДС. Закон Ома для полной цепи
До размыкания ключа электрический ток протекает через параллельно соединённые лампу и резистор. Найдем их общее сопротивление.
Проведем расчет общего сопротивления.
По закону Ома для полной цепи определим общую силу тока.
Таким образом, до размыкания ключа в конденсаторе была накоплена энергия
После размыкания ключа вся энергия, накопленная в конденсаторе, будет выделяться на параллельно включенных лампе и резисторе. Согласно закону Джоуля – Ленца, количество теплоты, выделяющееся в промежуток времени
Ответ: 27 мДж.
Секрет решения. Понимание схемы является ключом к решению данной задачи. Так как конденсатор заряжен, то после размыкания ключа происходит распределение накопившейся энергии между лампочкой и сопротивлением. С учетом того, что лампочка и резистор соединены параллельно, здесь необходима формула
Если бы они были соединены последовательно, то надо было пользоваться формулой
E = 12 В;
Найти: Q – ?
До размыкания ключа электрический ток протекает через последовательно соединённые резисторы
Направление тока I на схеме указано стрелками.
По закону Ома для полной цепи можно определить значение силы тока.
Проведем расчет значения силы тока.
(А).
Так как конденсатор соединен параллельно с резистором
то напряжения у них будут одинаковыми.
– напряжение на конденсаторе,
– напряжение на резисторе
По закону Ома для участка цепи можно записать, что
В катушке индуктивности накапливается энергия магнитного поля, которую можно рассчитать по формуле:
После размыкания ключа вся накопленная в элементах цепи энергия выделится в виде тепла на резисторе
Ответ: 30 мкДж.
Секрет решения. Умение читать электрические схемы является ключом к решению подобных задач. Становится очевидным, что конденсатор и резистор
При протекании тока через катушку в ней накапливается энергия магнитного поля. При этом надо понимать, что сопротивление катушки не влияет на значение тока в цепи, оно по условию равно нулю. Соответственно, напряжение на концах катушки по закону Ома
После размыкания ключа накопленные энергии (электрического и магнитного полей) выделяются в виде тепла на резисторе
3. В цепи, изображённой на рисунке, сопротивление диода
в прямом направлении пренебрежимо мало, а в обратном многократно превышает сопротивление резисторов. При подключении к точке А положительного полюса, а к точке В отрицательного полюса батареи с ЭДС 12 В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением, потребляемая мощность равна 14,4 Вт. При изменении полярности подключения батареи потребляемая мощность оказалась
равной 21,6 Вт. Укажите, как течёт ток через диод и резисторы в обоих случаях, и определите сопротивления резисторов в этой цепи.
Работа и мощность тока
Е = 12 В;
Если при подключении батареи потенциал точки А оказывается выше, чем потенциал точки В,
Проведем расчет для
диод открывается и подключает резистор
При этом потребляемая мощность увеличивается:
(2). Эта формула для расчета мощности с учетом того, что резисторы
Выразим из формулы (2) сопротивление резистора
Подставим численные значения и проведем расчет.
Ответ: 20 Ом, 10 Ом.
Секрет решения. В этой задаче может возникнуть сложность с пониманием и принципом работы диода. Для решения задач, встречающихся в ЕГЭ по физике, не требуется глубоких знаний по устройству этого полупроводникового прибора. Достаточно знать, что диод обладает односторонней проводимостью. На схемах направление пропускания тока обозначено стрелкой. При обратном подключении диод закрыт, то есть ток через него не течет.
В остальном задача является стандартной и базируется на известных закономерностях. Если формула (2) очевидна не сразу, то общую мощность, выделяемую в цепи, можно рассмотреть, как мощность на сопротивлении Rобщ, а его можно рассчитать по формуле:
Тогда, общая мощность для второго случая будет равна:
Используя полученное значение для
из последней формулы можно вычислить сопротивление резистора
Благодарим за то, что пользуйтесь нашими статьями.
Информация на странице «Задание 31 ЕГЭ по физике» подготовлена нашими редакторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к экзаменам.
Чтобы успешно сдать необходимые и поступить в ВУЗ или техникум нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий.
Также вы можете воспользоваться другими статьями из разделов нашего сайта.
Публикация обновлена:
06.06.2023
1. На сколько изменится сопротивление участка цепи АВ, изображенного на рисунке, если ключ К разомкнуть? Сопротивление каждого резистора равно 4 Ом. (Ответ дайте в омах. Если сопротивление увеличится, изменение считайте положительным, если уменьшится — отрицательным.)
2. На фотографии — электрическая цепь. Показания вольтметра даны в вольтах. Чему будут равны показания вольтметра, если его подключить параллельно резистору 2 Ом? (Ответ дайте в вольтах. Вольтметр считать идеальным.)
3. На рисунке показан участок цепи постоянного тока. Каково сопротивление этого участка, если
4. На фотографии — электрическая цепь. Показания включенного в цепь амперметра даны в амперах. Какое напряжение покажет идеальный вольтметр, если его подключить параллельно резистору 3 Ом? (Ответ дайте в вольтах.)
5. На участке цепи, изображенном на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно
6. На участке цепи, изображенном на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно
7. На участке цепи, изображенном на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно
8. На участке цепи, изображённом на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно
9. На участке цепи, изображенном на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно
10. На участке цепи, изображённом на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно 21 Ом. Чему равно полное сопротивление участка?
11. На участке цепи, изображённом на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно
12. На участке цепи, изображённом на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно
13. На участке цепи, изображённом на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно
14. На участке цепи, изображённом на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно
15. На участке цепи, изображённом на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно
16. Рассчитайте общее сопротивление электрической цепи, представленной на рисунке.
17. Рассчитайте общее сопротивление электрической цепи, представленной на рисунке.
18. На участке цепи, изображённом на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно
19. На рисунке представлена электрическая цепь. Вольтметр показывает напряжение 2 В. Какую силу тока показывает амперметр? (Ответ выразите в амперах. Амперметр и вольтметр считайте идеальными.)
20. На рисунке представлена электрическая цепь. Вольтметр показывает напряжение 2 В. Какую силу тока показывает амперметр? (Ответ выразите в амперах. Амперметр и вольтметр считайте идеальными.)
21. На рисунке представлена электрическая цепь. Вольтметр показывает напряжение 12 В. Какую силу тока показывает амперметр? (Ответ выразите в амперах. Амперметр и вольтметр считайте идеальными.)
22. На рисунке представлена электрическая цепь. Вольтметр показывает напряжение 12 В. Какую силу тока показывает амперметр? (Ответ выразите в амперах. Амперметр и вольтметр считайте идеальными.)
23. Каково сопротивление изображённого на рисунке участка цепи, если сопротивление каждого резистора
24. Два резистора включены в электрическую цепь параллельно, как показано на рисунке. Значения силы тока в резисторах
Чему равно отношение сопротивлений резисторов
25. На рисунке приведена фотография электрической цепи, собранной учеником для исследования зависимости силы тока, проходящего через резистор, от напряжения на нём. Какое напряжение должно быть на резисторе, чтобы через него протекал ток силой 1 А? (Ответ дайте в вольтах с точностью до десятых.)
26. Участок цепи состоит из двух одинаковых параллельно соединенных резисторов
каждый с сопротивлением 2 Ом, и резистора
27. Два резистора включены в электрическую цепь последовательно. Как соотносятся показания идеальных вольтметров, изображенных на рисунке,
28. Схема электрической цепи показана на рисунке. Когда ключ К разомкнут, идеальный вольтметр показывает 8 В. При замкнутом ключе вольтметр показывает 7 В. Сопротивление внешней цепи равно 3,5 Ом. Чему равно ЭДС источника тока?
29. На рисунке приведена электрическая цепь. Чему равна работа электрического тока за 5 мин протекания тока на участке цепи, к которому подключен вольтметр? (Ответ дайте в джоулях.)
30. Чему равно сопротивление электрической цепи между точками
если каждый из резисторов имеет сопротивление
31. Источник тока имеет ЭДС
32. Источник тока имеет ЭДС
33. Сопротивление каждого резистора в цепи, показанной на рисунке, равно 100 Ом. Участок подключён к источнику постоянного напряжения выводами
равно 12 В. Чему равно напряжение между выводами схемы
34. На рисунке показана схема участка электрической цепи. По участку АВ течёт постоянный ток
А. Какое напряжение показывает идеальный вольтметр, если сопротивление
35. На рисунке показана схема участка электрической цепи. По участку АВ течёт постоянный ток
37. Пять одинаковых резисторов с сопротивлением r = 1 Ом соединены в электрическую цепь, схема которой представлена на рисунке. По участку АВ течёт ток I = 4 А. Какое напряжение показывает идеальный вольтметр? (Ответ дайте в вольтах.)
39. Пять одинаковых резисторов с сопротивлением r = 1 Ом соединены в электрическую цепь, схема которой представлена на рисунке. По участку AB идёт ток I = 4 А. Какое напряжение показывает идеальный вольтметр? (Ответ дайте в вольтах.)
Сопротивление каждого резистора в цепи на рисунке равно 100 Ом. Чему равно напряжение на резисторе R2 при подключении участка к источнику постоянного напряжения 12 В выводами A и B? (Ответ дайте в вольтах.)
41. Металлическая проволока сопротивлением 4 Ом изогнута в виде окружности с диаметром AB. К точке A прикреплена неподвижная клемма. Вторую клемму C можно двигать вдоль окружности (с сохранением электрического контакта). Клемму C совмещают с точкой B на окружности. Чему при этом становится равно электрическое сопротивление между клеммами?
42. Металлическая проволока сопротивлением 16 Ом изогнута в виде окружности с диаметром AB. Вторую клемму C можно двигать вдоль окружности (с сохранением электрического контакта). Клемму C совмещают с точкой D на окружности. Чему при этом становится равно электрическое сопротивление между клеммами?
43. Пять одинаковых резисторов с сопротивлением r = 4 Ом соединены в электрическую цепь, схема которой представлена на рисунке. По участку AB идёт ток I = 4 А. Какое напряжение показывает идеальный вольтметр?
44. Лампочка Л1 имеет сопротивление R, а лампочка Л2 имеет сопротивление 2 R. Эти лампочки подключают двумя разными способами, изображёнными на рисунках 1 и 2. Во сколько раз отличаются мощности, выделяющиеся в лампочке Л1 в первом и во втором случае?
45. На рисунке показан участок цепи постоянного тока. Каково сопротивление этого участка, если r = 1 Ом?
46. Пять одинаковых резисторов с сопротивлением r = 1 Ом соединены в электрическую цепь, схема которой представлена на рисунке. По участку AB идёт ток I = 4 А. Какое напряжение показывает идеальный вольтметр? (Ответ дайте в вольтах.)
Каким будет сопротивление участка цепи AB (см. рисунок), если ключ К замкнуть? (Ответ дать в омах.) Каждый из резисторов имеет сопротивление 5 Ом.
48. Школьник проводил эксперименты, соединяя друг с другом различными способами батарейку и пронумерованные лампочки. Сопротивление батарейки и соединительных проводов было пренебрежимо мало. Измерительные приборы, которые использовал школьник, можно считать идеальными. Сопротивление всех лампочек не зависит от напряжения, к которому они подключены. Ход своих экспериментов и полученные результаты школьник заносил в лабораторный журнал. Вот что написано в этом журнале.
Опыт А). Подсоединил к батарейке лампочку № 1. Сила тока через батарейку 2 А, напряжение на лампочке 8 В.
Опыт Б). Подключил лампочку № 2 последовательно с лампочкой № 1. Сила тока через лампочку №1 равна 1 А, напряжение на лампочке № 2 составляет 4 В.
Опыт В). Подсоединил параллельно с лампочкой № 2 лампочку № 3. Сила тока через лампочку № 1 примерно 1,14 А, напряжение на лампочке № 2 примерно 3,44 В.
Исходя из записей в журнале определите сопротивление лампочки № 3. (Ответ дайте в омах с точностью до десятых.)
В начальный момент времени ключ К замкнут, сопротивления всех резисторов равны R1 = R2 = R3 = R = 6 Ом. На сколько увеличится сопротивление на участке АБ, если ключ К разомкнуть?
50. По участку цепи (см. рисунок) течёт постоянный ток I = 12 А. Какую силу тока показывает амперметр, если сопротивление r = 1 Ом? Сопротивлением амперметра пренебречь.
51. При подключении куска проволоки к полюсам батареи через неё течёт ток силой 0,5 А. Этот кусок проволоки сложили пополам, место сгиба разрезали. Затем разрезали каждый получившийся короткий провод на две равные части, зачистили концы и присоединили все эти части к полюсам батареи параллельно. Найдите силу тока, которая будет течь через батарею в этом случае. Внутреннее сопротивление батареи очень мало.
52. При подключении куска проволоки к полюсам батареи через неё течёт ток силой 0,5 А. Этот кусок проволоки сложили пополам, место сгиба разрезали. Затем разрезали каждый получившийся короткий провод на три равные части, зачистили концы и присоединили все эти части к полюсам батареи параллельно. Найдите силу тока, которая будет течь через батарею в этом случае. Внутреннее сопротивление батареи очень мало.
55. Электрический ток, поступающий в цепь I0 = 4 А. Сопротивление каждого резистора 1 Ом. Найдите показание вольтметра, изображенного на рисунке.
56. Пять одинаковых резисторов с сопротивлением R = 1 Ом соединены в электрическую цепь, через которую течёт ток I = 2 А (см. рисунок). Какое напряжение показывает идеальный вольтметр?
Сила тока, закон Ома
На какую величину необходимо увеличить напряжение для увеличения силы тока на 0,22 А? (Ответ дайте в вольтах.) Приборы считайте идеальными.
2. На рисунке изображен график зависимости силы тока в проводнике от напряжения между его концами.
Чему равно сопротивление проводника? (Ответ дайте в кОм.)
3. Сила тока в проводнике постоянна и равна 0,5 А. Какой заряд пройдёт по проводнику за 20 минут? (Ответ дайте в кулонах.)
4. Сила тока в проводнике постоянна и равна 0,5 А. За сколько секунд заряд 60 Кл пройдёт по проводнику?
9. Идеальный амперметр и три резистора сопротивлением
включены последовательно в электрическую цепь, содержащую источник с
В, и внутренним сопротивлением
10. Идеальный амперметр и три резистора сопротивлением
равной 5 В, и внутренним сопротивлением
По проводнику течёт постоянный электрический ток. Величина заряда, проходящего через проводник, растёт с течением времени согласно представленному графику. Какова сила тока в проводнике? (Ответ дайте в амперах.)
15. Через проводник постоянного сечения течёт постоянный ток силой 1 нА. Сколько электронов в среднем проходит через поперечное сечение этого проводника за 0,72 мкс?
16. Через проводник постоянного сечения течёт постоянный ток силой 1 нА. Сколько электронов в среднем проходит через поперечное сечение этого проводника за 0,24 мкс?
17. Через поперечное сечение проводников за 8 с прошло 1020 электронов. Какова сила тока в проводнике?
Ответы
При последовательном соединении конденсаторов их общая ёмкость находится по формуле:
После замыкания ключа, учитывая что при параллельном соединении конденсаторов их ёмкости складываются, получаем:
Из двух конденсаторов ёмкостями С = 6 мкФ и 2С, резистора, идеального источника с ЭДС
В и ключа собрали электрическую цепь, схема которой показана на рисунке. Изначально ключ был разомкнут, конденсатор ёмкостью 2С не заряжен, а конденсатор ёмкостью С заряжен до напряжения
и подключён к цепи в полярности, показанной на рисунке. Ключ замыкают и дожидаются окончания перераспределения зарядов в цепи. Какое количество теплоты выделится в резисторе после замыкания ключа?
1) Найдём установившиеся на конденсаторах напряжения после перераспределения зарядов (см. рис.).
При последовательном соединении сумма напряжений на конденсаторах и резисторе равна напряжению источника питания. Так как в установившемся режиме ток в цепи отсутствует, по закону Ома для участка цепи напряжение на резисторе равно нулю. Тогда для суммы напряжений на конденсаторах:
2) По закону сохранения электрического заряда суммарный заряд обведенных пунктиром обкладок конденсаторов сохраняется. Запишем условие равенства исходного заряда конечному, выразив заряды через соответствующие напряжения на конденсаторах:
Решая записанную систему уравнений, найдём установившиеся заряды на конденсаторах:
3) Найдём заряд, прошедший через источник, как разность конечного и начального заряда на конденсаторе ёмкостью С:
4) Запишем закон сохранения энергии для электрической цепи, связывая состояния системы до замыкания ключа и после установления окончательных напряжений на конденсаторах (с учётом работы источника, равной
Окончательно для выделившегося количества теплоты:
В и ключа собрали электрическую цепь, схема которой показана на рисунке. Изначально ключ был разомкнут, конденсатор ёмкостью С не заряжен, а конденсатор ёмкостью 2С заряжен до напряжения
3) Найдём заряд, прошедший через источник, как разность конечного и начального заряда на конденсаторе ёмкостью 2С:
На рисунке изображена схема электрической цепи, содержащей резистор сопротивлением R = 2 Ом, два резистора сопротивлением 2R, незаряженный конденсатор ёмкостью 25 мкФ, ключ и источник постоянного напряжения с ЭДС 5 В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением.
Установите соответствие между физическими величинами и их значениями через достаточно большое время после замыкания ключа. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А) сила электрического тока, текущего через резистор 3
Б) напряжение на резисторе 2
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
После замыкания ключа К в цепи пойдёт ток, и конденсатор C постепенно зарядится до напряжения U. Напряжение на концах параллельно соединённых проводников одно и то же. Так как сопротивления резисторов в нижней ветке равны, то на каждом из них будет падать одинаковое напряжение
Соответственно через резистор 3 потечет ток
А) сила электрического тока, текущего через резистор 1
Б) напряжение на конденсаторе
Соответственно через резистор 1 потечет ток
Аналоги к заданию № 10190: 10259 Все
На рисунке изображена схема электрической цепи, состоящей из последовательно соединённых источника постоянного напряжения с ЭДС 5 В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением, резистора сопротивлением 2 Ом, конденсатора ёмкостью 4 мкФ и ключа.
В начальный момент времени ключ разомкнут, конденсатор не заряжен. Определите электрическую энергию конденсатора через большое время, прошедшее после замыкания ключа. Ответ запишите в микроджоулях.
Сразу после замыкания ключа по цепи пойдет ток зарядки. Поскольку конденсатор включен последовательно с резистором, ток в цепи прекратится, как только конденсатор зарядится. Причем, напряжение на конденсаторе станет равным ЭДС источника тока. Тогда энергия заряженного конденсатора через длительное время будет равной
В начальный момент времени ключ разомкнут, конденсатор не заряжен. Определите заряд конденсатора через большое время, прошедшее после
замыкания ключа. Ответ запишите в микрокулонах.
Сразу после замыкания ключа по цепи пойдет ток зарядки. Поскольку конденсатор включен последовательно с резистором, ток в цепи прекратится, как только конденсатор зарядится. Причем, напряжение на конденсаторе станет равным ЭДС источника тока. Тогда заряд конденсатора найдем по формуле
В электрической цепи, схема которой изображена на рисунке, сила тока через источник сразу после замыкания ключа в n = 3 раза больше силы тока, установившейся спустя большое время после этого замыкания. Установившийся заряд на конденсаторе ёмкостью C = 0,5 мкФ равен q = 2 мкКл. Найдите ЭДС ℰ источника.
1. Сразу после замыкания ключа К ток пойдет только через конденсатор С, поскольку он ещё не заряжен, и напряжение на нём и на резисторе R равно нулю, откуда по закону Ома для участка цепи следует, что и ток через резистор в первый момент равен нулю. Поэтому по закону Ома для замкнутой цепи
2. В установившемся режиме ток через конденсатор не идёт, и по закону Ома для замкнутой цепи
причём по условию
3. Установившееся падение напряжения на резисторе равно напряжению на конденсаторе
согласно формуле для связи заряда и напряжения на конденсаторе.
4. Из написанных уравнений получаем, что
5. Таким образом,
В электрической цепи, схема которой изображена на рисунке, сила тока через источник сразу после замыкания ключа в n = 2 раза больше силы тока, установившейся спустя большое время после этого замыкания. Установившийся заряд на конденсаторе ёмкостью C = 1 мкФ равен q = 1,75 мкКл. Найдите ЭДС ℰ источника.
Аналоги к заданию № 10965: 11006 Все
Непосредственно над неподвижно закреплённой проволочной катушкой на её оси на пружине подвешен полосовой магнит (см. рис.). Куда начнёт двигаться магнит сразу после замыкания ключа? Ответ поясните, указав, какие физические явления и законы вы использовали для объяснения
Решение (см. также Правило ниже).
1. Когда ключ разомкнут, тока в катушке нет, магнит висит неподвижно, и пружина растянута.
2. После замыкания ключа в катушке потечёт ток (от плюса к минусу источника напряжения) и индукция магнитного поля катушки (вблизи её оси) будет направлена вниз (правило буравчика).
3. Катушка с током аналогична полосовому магниту, северный полюс которого в данном случае расположен у её нижнего торца, а южный — у верхнего. Поскольку разноименные полюса магнитов притягиваются друг к другу, значит, магнит будет притягиваться к катушке (опускаться вниз)
Линии магнитной индукции направлены от севера к югу, значит сверху север, а снизу юг, следовательно магнит будет двигаться вверх.
Линии магнитной индукции выходят из северного полюса магнита и входят в южный, внутри магнита они идут от южного полюса к северному.
Заряженный конденсатор С1 = 1 мкФ включён в последовательную цепь из резистора R = 300 Ом, незаряженного конденсатора C2 = 2 мкФ и разомкнутого ключа К (см. рис.). После замыкания ключа в цепи выделяется количество теплоты Q = 30 мДж. Чему равно первоначальное напряжение на конденсаторе С1?
Первоначальный заряд конденсатора
В результате перезарядки конденсаторов после замыкания ключа их заряды равны соответственно
(по закону сохранения электрического заряда). В результате перезарядки на конденсаторах устанавливаются одинаковые напряжения, так как ток в цепи прекращается и напряжение на резисторе R становится равным нулю. Поэтому
Решая систему из уравнений, написанных выше, получаем:
Конденсатор подключен к источнику тока последовательно с резистором R = 20 кОм (см. рис.). В момент времени t = 0 ключ замыкают. В этот момент конденсатор полностью разряжен. Результаты измерений силы тока в цепи, выполненных с точностью ±1 мкА, представлены в таблице
Выберите все верные утверждения о процессах, наблюдаемых в опыте.
1) Ток через резистор в процессе наблюдения уменьшается.
2) Через 2 с после замыкания ключа конденсатор остаётся полностью разряженным.
3) ЭДС источника тока составляет 12 В.
4) В момент времени t = 3 с напряжение на резисторе равно 0,3 В.
5) В момент времени t = 3 с напряжение на конденсаторе равно 6 В.
Проверим справедливость предложенных утверждений.
1) Из таблицы ясно, что ток через резистор в процессе наблюдения уменьшается.
2) Ток через резистор со временем уменьшается, следовательно, возникает напряжение противоположное напряжению на источнике тока. Это напряжение возникает из-за зарядки конденсатора. При t = 2 с конденсатор уже не является полностью разряженным.
3) В момент замыкания ключа, то есть при t = 0 напряжение на резисторе равно ЭДС источника. Напряжение на резисторе в этот момент равно:
5) Напряжение на конденсаторе равно разности ЭДС источника тока и напряжения на резисторе. При t = 3 с напряжение на конденстаторе равно 6 В − 0,3 В = 5,7 В.
Таким образом, верными являются утверждения под номерами 1 и 4.
Почему через резистор идет ток? Ведь конденсатор — это разрыв цепи.
Конденсатор пропускает переменный ток.
На рисунке приведена схема электрической цепи, состоящей из конденсатора ёмкостью С, резистора сопротивлением R и ключа К. Конденсатор заряжен до напряжения U = 20 В. Заряд на обкладках конденсатора равен q = 10 –6 Кл. Какое количество теплоты выделится в резисторе после замыкания ключа К? Ответ выразите в микроджоулях.
После замыкания ключа конденсатор полностью разрядится и вся запасённая в нём энергия выделится в виде теплоты в резисторе:
На рисунке приведена схема электрической цепи, состоящей из конденсатора ёмкостью С, резистора сопротивлением R и ключа К. Емкость конденсатора C = 1 мкФ, и он заряжен до напряжения U = 10 В. Какое количество теплоты выделится в резисторе после замыкания ключа К? Ответ выразите в микроджоулях.
Аналоги к заданию № 9151: 9182 Все
На рисунке изображена схема электрической цепи. Что произойдет с общим сопротивлением цепи при замыкании ключа К? Сопротивление цепи
1) увеличится при любых значениях
2) уменьшится при любых значениях
3) уменьшится, только если
4) увеличится, только если
При замыкании ключа два резистора окажутся подключенными параллельно. При параллельном соединении двух резисторов общее сопротивлении всегда меньше, чем сопротивление любого из них. Проверим это, например для сопротивления
Какой заряд установится на конденсаторе С ёмкостью 1 мкФ после замыкания ключа К в цепи, схема которой изображена на рисунке? Параметры цепи: U = 12 В, R1 = 3 Ом, R2 = 1 Ом, R3 = 2 Ом, R4 = 4 Ом. Внутреннее сопротивление батареи равно нулю.
1. После замыкания ключа К в цепи пойдёт ток, и конденсатор C постепенно зарядится до напряжения UС и заряда q = CUС, после чего ток через конденсатор прекратится.
2. Пусть токи через резисторы
Тогда, по закону сохранения заряда, в каждом узле сумма входящих в него токов равна сумме выходящих:
3. По закону Ома для полной цепи
4. По закону Ома для участка цепи
5. Кроме того, падение напряжения на резисторе
должно равняться падению напряжения на резисторах