Как решать задачи на силу тока

Как решать задачи на силу тока

Формулы, используемые на уроках «Задачи на Работу электрического тока».

Название величины

Обозначение

Единица измерения

Формула

Сила тока

I

А

I = U / R

Напряжение

U

В

U = IR

Время

t

с

t = A / IU

Работа тока

А

Дж

A = IUt

1 мин = 60 с; 1 ч = 60 мин; 1 ч = 3600 с.

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Задача № 1. Какую работу совершит электрический ток в электродвигателе вентилятора за 20 мин, если сила тока в цепи 0,2 А, а напряжение 12 В?

Задача № 2. Какую работу совершит электрический ток в паяльнике за 30 мин, если сопротивление паяльника 40 Ом, а сила тока в цепи 3 А?

Задача № 3. Сколько времени работал электродвигатель игрушечной машины, если при напряжении 12 В и силе тока 0,1 А электрический ток совершил работу 360 Дж?

Задача № 4. Рассчитайте расход энергии электрической лампой, включенной на 10 мин в сеть напряжением 127 В, если сила тока в лампе 0,5 А.

Задача № 5. По данным рисунка определите энергию, потребляемую лампой в течение 10 с. Как будет изменяться потребляемая лампой энергия, если ползунок реостата переместить вверх; вниз?

Краткая теория для решения Задачи на Работу электрического тока.

Это конспект по теме «ЗАДАЧИ на Работу электрического тока». Выберите дальнейшие действия:

• Перейти к теме: ЗАДАЧИ на Мощность электрического тока
• Посмотреть конспект по теме Работа и Мощность электрического тока
• Вернуться к списку конспектов по Физике.
• Проверить свои знания по Физике.

13 Комментарии

Спасибо! Так мне помогают эти материалы при подготовки репетиторских занятий!
мне это так помогло
Спасибо. Вы очень помогли.
завтра контрольная по физике, надеюсь что сдам на 4
130В/м 6400км
Можете подсказать, как решается
Дано:
U=200B
t=40мин
m=2kg
t1=12°C
t2=100°C
Найти КПД.
нужно само задание!

Первая формула:Q=cm(t2-t1), мы получим Q1
Вторая формула: N=A:t, отсюда выразим А, следовательно A=N×t, мы получим положительную работу
Мы знаем что Q1-Q2=A
Подставляем формулу: n=A:Q1×100%

ПОМОГИТЕ ПРОШУ.
Две электрические лампы мощностью 100 Вт подключены параллельно при тарифе 4,50 за киловатт в час через какое время они на мотают 10 руб.

Дано: Р1 = Р2 = 0,1 кВт, тариф = 4,5 руб./(кВт⋅ч), стоимость = 10 рублей.
Найти: t — ?
Решение: Стоимость = Q * тариф; Q = IUt;
Р = IU = (I1 + I2) * U = I1U + I2U = P1 + P2
Следовательно, Стоимость = (P1+P2)*t*тариф.
t = Стоимость : (P1+P2 * тариф) = 10 / (0,2 * 4,5) =
11,11 (ч)
ОТВЕТ: 11 часов.

Добавить комментарий Отменить ответ

Конспекты по физике:

7 класс

• Физические величины
• Строение вещества
• Механическое движение. Траектория
• Прямолинейное равномерное движение
• Неравномерное движение. Средняя скорость
• ЗАДАЧИ на движение с решением
• Масса тела. Плотность вещества
• ЗАДАЧИ на плотность, массу и объем
• Силы вокруг нас (силы тяжести, трения, упругости)
• ЗАДАЧИ на силу тяжести и вес тела
• Давление тел, жидкостей и газов
• ЗАДАЧИ на давление твердых тел с решениями
• ЗАДАЧИ на давление жидкостей с решениями
• Закон Архимеда
• Сообщающиеся сосуды. Шлюзы
• ЗАДАЧИ на силу Архимеда с решениями
• Механическая работа, мощность и КПД
• ЗАДАЧИ на механическую работу с решениями
• ЗАДАЧИ на механическую мощность
• Простые механизмы. Блоки
• Рычаг. Равновесие рычага. Момент силы
• ЗАДАЧИ на простые механизмы с решениями
• ЗАДАЧИ на КПД простых механизмов
• Механическая энергия. Закон сохранения энергии
• Физика 7: все формулы и определения
• ЗАДАЧИ на Сообщающиеся сосуды
• ЗАДАЧИ на силу упругости с решениями

8 класс

• Введение в оптику
• Тепловое движение. Броуновское движение
• Диффузия. Взаимодействие молекул
• Тепловое равновесие. Температура. Шкала Цельсия
• Внутренняя энергия
• Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение
• Количество теплоты. Удельная теплоёмкость
• Уравнение теплового баланса
• Испарение. Конденсация
• Кипение. Удельная теплота парообразования
• Влажность воздуха
• Плавление и кристаллизация
• Тепловые машины. ДВС. Удельная теплота сгорания топлива
• Электризация тел
• Два вида электрических зарядов. Взаимодействие зарядов
• Закон сохранения электрического заряда
• Электрическое поле. Проводники и диэлектрики
• Постоянный электрический ток
• Сила тока. Напряжение
• Электрическое сопротивление
• Закон Ома. Соединение проводников
• Работа и мощность электрического тока
• Закон Джоуля-Ленца и его применение
• Электромагнитные явления
• Колебательные и волновые явления
• Физика 8: все формулы и определения
• ЗАДАЧИ на количество теплоты с решениями
• ЗАДАЧИ на сгорание топлива с решениями
• ЗАДАЧИ на плавление и отвердевание
• ЗАДАЧИ на парообразование и конденсацию
• ЗАДАЧИ на КПД тепловых двигателей
• ЗАДАЧИ на Закон Ома с решениями
• ЗАДАЧИ на сопротивление проводников
• ЗАДАЧИ на Последовательное соединение
• ЗАДАЧИ на Параллельное соединение
• ЗАДАЧИ на Расчет электрической цепи
• ЗАДАЧИ на Работу электрического тока
• ЗАДАЧИ на Мощность электрического тока
• ЗАДАЧИ на Закон Джоуля-Ленца
• Опыты Эрстеда. Магнитное поле. Электромагнит
• Магнитное поле постоянного магнита
• Действие магнитного поля на проводник с током
• Электромагнитная индукция. Опыты Фарадея
• Явления распространения света
• Дисперсия света. Линза
• Оптические приборы
• Электромагнитные колебания и волны

9 класс

• Введение в квантовую физику
• Формула времени. Решение задач
• ЗАДАЧИ на Прямолинейное равномерное движение
• ЗАДАЧИ на Прямолинейное равноускоренное движение
• ЗАДАЧИ на Свободное падение с решениями
• ЗАДАЧИ на Законы Ньютона с решениями
• ЗАДАЧИ закон всемирного тяготения
• ЗАДАЧИ на Движение тела по окружности
• ЗАДАЧИ на искусственные спутники Земли
• ЗАДАЧИ на Закон сохранения импульса
• ЗАДАЧИ на Механические колебания
• ЗАДАЧИ на Механические волны
• ЗАДАЧИ на Состав атома и ядерные реакции
• ЗАДАЧИ на Электромагнитные волны
• Физика 9 класс. Все формулы и определения
• Относительность движения
• Равномерное прямолинейное движение
• Прямолинейное равноускоренное движение
• Свободное падение
• Скорость равномерного движения тела по окружности
• Масса. Плотность вещества
• Сила – векторная физическая величина
• Первый закон Ньютона
• Второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона
• Трение покоя и трение скольжения
• Деформация тела
• Всемирное тяготение. Сила тяжести
• Импульс тела. Закон сохранения импульса
• Механическая работа. Механическая мощность
• Кинетическая и потенциальная энергия
• Механическая энергия
• Золотое правило механики
• Давление твёрдого тела. Давление газа
• Закон Паскаля. Гидравлический пресс
• Закон Архимеда. Условие плавания тел
• Механические колебания и волны. Звук
• МКТ. Агрегатные состояния вещества
• Радиоактивность. Излучения. Распад
• Опыты Резерфорда. Планетарная модель атома
• Состав атомного ядра. Изотопы
• Ядерные реакции. Ядерный реактор
• ЗАДАЧИ на Движение под действием нескольких сил
• ЗАДАЧИ на Движение под действием силы трения

10-11 классы

• Молекулярно-кинетическая теория
• Кинематика. Теория и формулы + Шпаргалка
• Динамика. Теория и формулы + Шпаргалка
• Законы сохранения. Работа и мощность. Теория, Формулы, Шпаргалка
• Статика и гидростатика. Теория и формулы + Шпаргалка
• Термодинамика. Теория, формулы, схемы
• Электростатика. Теория и формулы + Шпаргалка
• Постоянный ток. Теория, формулы, схемы
• Магнитное поле. Теория, формулы, схемы
• Электромагнитная индукция
• Закон сохранения импульса. Задачи ЕГЭ с решениями
• Колебания и волны Задачи ЕГЭ с решениями
• Физика 10 класс. Все формулы и темы
• Физика 11 класс. Все формулы и определения
• Световые кванты
• ЕГЭ Квантовая физика. Задачи с решениями
• Излучения и спектры
• Атомная физика (физика атома)
• ЕГЭ Закон Кулона. ЗАДАЧИ с решениями
• Электрическое поле. ЗАДАЧИ с решениями
• Потенциал. Разность потенциалов. ЗАДАЧИ с решениями
• Закон Ома. Соединение проводников. ЗАДАЧИ на ЕГЭ
• Закон Ома для всей цепи. ЗАДАЧИ на ЕГЭ
• ЗАДАЧИ на Колебания и волны (с решениями)
• Электромагнитные колебания

О проекте

Сайт «УчительPRO» — некоммерческий школьный проект учеников, их родителей и учителей. Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie и других пользовательских данных в целях функционирования сайта, проведения статистических исследований и обзоров. Если вы не хотите, чтобы ваши данные обрабатывались, покиньте сайт.

Возрастная категория: 12+

(с) 2019-2023 Учитель.PRO — Копирование информации с сайта только при указании активной ссылки на сайт!

Как решать задачи на силу тока

Сила электрического тока равна количеству электрического заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника за единицу времени

За единицу силы тока принят 1 Ампер (А)= [Кл/с]

При решении задач время t выражают в секундах

Через спираль электроплитки за 12 мин прошло 3000 Кл электричества. Какова сила тока в спирали?

t =12 мин = 720 с

Ток в электрическом паяльнике равен 500 мА. Какое количество электричества пройдёт через паяльник за 2 мин?

q =0,5 A * 120 c = 60 Кл

Сколько времени продолжается перенос 7,7 Кл при силе тока 0,5 А?

По обмотке включенного в цепь прибора идёт ток силой 5мА.

Какое количество электричества пройдет через прибор в течение 1 ч?

Задачи по темам «Сила тока. Напряжение. Сопротивление.» 8 класс

Вариант №1

1. Определите силу тока в электрической лампочке, если через ее нить накала за 10 минут проходит электрический заряд 300 Кл.
2. Сила тока в утюге 0,2 А. Какой электрический заряд пройдет через спираль через 5 минут?
3. При электросварке сила тока достигает 200 А. За какое время через поперечное сечение электрода проходит заряд 60000 Кл?
4. Чему равно напряжение на участке цепи, на котором электрическое поле совершило работу 500 Дж при прохождении заряда 25 Кл?
5. Напряжение на лампочке 220 В. Какую работу совершает электрическое поле при прохождении через нить накала лампочки заряда 7 Кл?
6. Спираль электрической плитки изготовлена из никелиновой проволоки, длина которой равна 6,2 м, а площадь поперечного сечения — 0,5 мм 2 . Найдите сопротивление спирали, если удельное сопротивление никелина равно 0,42 .
7. Определите напряжение на концах стального проводника длиной 140 см и площадью поперечного сечения 0,2 мм 2 , в котором сила тока 250 мА.

Вариант№2

1. Через спираль электроплитки за 2 минуты прошел заряд в 600 Кл. Определите силу тока.
2. За какое время через поперечное сечение проводника пройдет заряд, равный 30 Кл, тока в спирали. цепи 0,2 А? при силе тока 200 мА?
3. При прохождении электрического заряда 12 Кл совершается работа 600 Дж. Чему равно напряжение на концах этого проводника?
4. Вычислите работу, которая совершается при прохождении через спираль электроплитки заряда 15 Кл, если она включена в сеть с напряжением 220 В.
5. Напряжение на лампе накаливания 220 В. Какой заряд прошел через нить накала лампы, если при этом была совершена работа 4400 Дж?
6. При изготовлении кипятильника использовали алюминиевую проволоку, длина которой равна 4,7 м, а площадь поперечного сечения — 0,6 мм 2 . Найди сопротивление спирали кипятильника, если удельное сопротивление алюминия равно 0,028
7. Определите напряжение на концах стального проводника длиной 140 см и площадью поперечного сечения 0,2 мм 2 , в котором сила тока 250 мА.

Вариант №1

1. Определите силу тока в электрической лампочке, если через ее нить накала за 10 минут проходит электрический заряд 300 Кл.
2. Сила тока в утюге 0,2 А. Какой электрический заряд пройдет через спираль через 5 минут?
3. При электросварке сила тока достигает 200 А. За какое время через поперечное сечение электрода проходит заряд 60000 Кл?
4. Чему равно напряжение на участке цепи, на котором электрическое поле совершило работу 500 Дж при прохождении заряда 25 Кл?
5. Напряжение на лампочке 220 В. Какую работу совершает электрическое поле при прохождении через нить накала лампочки заряда 7 Кл?
6. Спираль электрической плитки изготовлена из никелиновой проволоки, длина которой равна 6,2 м, а площадь поперечного сечения — 0,5 мм 2 . Найдите сопротивление спирали, если удельное сопротивление никелина равно 0,42 .
7. Определите напряжение на концах стального проводника длиной 140 см и площадью поперечного сечения 0,2 мм 2 , в котором сила тока 250 мА.

Вариант№2

1. Через спираль электроплитки за 2 минуты прошел заряд в 600 Кл. Определите силу тока.
2. За какое время через поперечное сечение проводника пройдет заряд, равный 30 Кл, тока в спирали. цепи 0,2 А? при силе тока 200 мА?
3. При прохождении электрического заряда 12 Кл совершается работа 600 Дж. Чему равно напряжение на концах этого проводника?
4. Вычислите работу, которая совершается при прохождении через спираль электроплитки заряда 15 Кл, если она включена в сеть с напряжением 220 В.
5. Напряжение на лампе накаливания 220 В. Какой заряд прошел через нить накала лампы, если при этом была совершена работа 4400 Дж?
6. При изготовлении кипятильника использовали алюминиевую проволоку, длина которой равна 4,7 м, а площадь поперечного сечения — 0,6 мм 2 . Найди сопротивление спирали кипятильника, если удельное сопротивление алюминия равно 0,028
7. Определите напряжение на концах стального проводника длиной 140 см и площадью поперечного сечения 0,2 мм 2 , в котором сила тока 250 мА.

-75%

Решение задач на расчет сопротивления проводника, силы тока и напряжения

Сила тока в цепи определяется электрическим зарядом, проходящим через поперечное сечение проводника за единицу времени: $I = \frac$.

Электрическое напряжение — это еще одна физическая величина, характеризующая электрическое поле. Она равна отношению работы тока на данном участке к электрическому заряду, прошедшему по этому участку: $U = \frac$.

Электрическое сопротивление — величина, зависящая от свойств проводника. На значение сопротивления не влияет ни значение силы тока в проводнике, ни значение напряжения на его концах. Его можно рассчитать по формуле $R = \frac$, где $\rho$ — удельное сопротивление проводника, $l$ — длина проводника, $S$ — площадь его поперечного сечения. Значение удельного сопротивления для определенного вещества можно посмотреть в таблице 1 в уроке «Расчет сопротивления проводника. Удельное сопротивление».

Эти три физические величины (силу тока, напряжение и сопротивление) связывает между собой закон Ома для участка цепи: $I = \frac$. Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на его концах и обратно пропорциональна его сопротивлению.

В данном уроке вы научитесь использовать эти знания для решения задач. Мы рассмотрим несколько примеров, а затем перейдем к упражнениям и их подробным решениям.

Пример задачи №1

Длина медного провода, использованного в осветительной сети, $100 \space м$, площадь поперечного сечения его $2 \space мм^2$. Чему равно сопротивление такого провода?

Для того, чтобы рассчитать сопротивление такого проводника, нам понадобится значение его удельного сопротивления. Удельное сопротивление меди равно $0.017 \frac$. Так как эта величина нам дана именно в этих единицах измерения, мы не будем переводить в СИ значение площади поперечного сечения, выраженное в $мм^2$.

Теперь мы можем записать условие задачи и решить ее.

Дано:
$l = 100 \space м$
$S = 2 \space мм^2$
$\rho = 0.017 \frac$

Решение:

Формула для расчета сопротивления проводника:
$R = \frac$.

Ответ: $R = 0.85 \space Ом$.

Пример задачи №2

Никелиновая проволока длиной $120 \space м$ и площадью поперечного сечения $0.5 \space мм^2$ включена в цепь с напряжением $127 \space В$. Определить силу тока в проволоке.

Табличное значение удельного сопротивления никелина равно $0.4 \frac$.

Перейдем к записи условия задачи и ее решению.

Дано:
$l = 120 \space м$
$S = 0.5 \space мм^2$
$U = 127 \space В$
$\rho = 0.4 \frac$

Решение:

Силу тока мы можем рассчитать, используя формулу закона Ома для участка цепи:
$I = \frac$.

Но мы не знаем значения сопротивления проводника. Его мы тоже можем вычислить:
$R = \frac$,
$R = \frac \cdot 120 \space м> = \frac = 96 \space Ом$.

Теперь мы можем рассчитать силу тока:
$I = \frac \approx 1.3 \space А$.

Ответ: $I \approx 1.3 \space А$.

Пример задачи №3

Манганиновая проволока длиной $8 \space м$ и площадью поперечного сечения $0.8 \space мм^2$ включена в цепь аккумулятора. Сила тока в цепи $0.3 \space А$. Определить напряжение на полюсах аккумулятора.

Табличное значение удельного сопротивления манганина равно $0.43 \frac$.

Запишем условие задачи и решим ее.

Дано:
$l = 8 \space м$
$S = 0.8 \space мм^2$
$I = 0.3 \space А$
$\rho = 0.43 \frac$

Решение:

Если в условии задачи сказано, что проводник включен в цепь аккумулятора, это означает, что напряжение на полюсах аккумулятора будет равно напряжению на концах проволоки.

Почему? Взгляните на такую электрическую цепь (рисунок 1). Она состоит только из проводника и аккумулятора.

Если мы захотим измерить напряжение на полюсах аккумулятора c помощью вольтметра, то параллельно подключим его в эту цепь (рисунок 2). А если захотим измерить напряжение на концах проводника? Мы подключим вольтметр точно так же. Получается, что вольтметр подключен параллельно одновременно и к источнику тока, и к проводнику. Поэтому напряжение на концах проводника — это то же самое напряжение на полюсах аккумулятора.

Запишем закон Ома:
$I = \frac$.

Выразим из него напряжение, которое нужно найти:
$U = IR$.

Сопротивление проводника рассчитаем по формуле $R = \frac$.
$R = \frac \cdot 8 \space м> = \frac = 4.3 \space Ом$.

Теперь мы можем рассчитать напряжение:
$U = 0.3 \space А \cdot 4.3 \space Ом = 1.29 \space В \approx 1.3 \space В$.

Ответ: $U \approx 1.3 \space В$.

Упражнения

Упражнение №1

Длина одного провода $20 \space см$, другого — $1.6 \space м$. Площадь сечения и материал проводов одинаковы. У какого провода сопротивление больше и во сколько раз?

Обратите внимание, что если материал проводников один и тот же, то одинаковы и значения удельных сопротивлений $\rho$ для этих проводников.

Дано:
$l_1 = 20 \space см$
$l_2 = 1.6 \space м$
$S_1 = S_2 = S$
$\rho_1 = \rho_2 = \rho$

СИ:
$l_1 = 0.2 \space м$

Показать решение и ответ

Решение:
Сопротивление проводника рассчитывается по формуле $R = \frac$.

Сопротивление первого провода:
$R_1 = \frac = \frac$.

Сопротивление второго провода:
$R_2 = \frac = \frac$.

Подставим численные значения длины проводов:
$\frac = \frac = 8$.

Получается, что сопротивление второго провода больше сопротивления первого в 8 раз.

Это логично, ведь вы знаете, что чем больше длина проводника, тем больше его сопротивление.

Ответ: сопротивление второго провода больше сопротивления первого в 8 раз.

Упражнение №2

Рассчитайте сопротивления следующих проводников, изготовленных из:

1. Алюминиевой проволоки длиной $80 \space см$ и площадью поперечного сечения $0.2 \space мм^2$
2. Никелиновой проволоки длиной $400 \space см$ и площадью поперечного сечения $0.5 \space мм^2$
3. Константановой проволоки длиной $50 \space см$ и площадью поперечного сечения $0.005 \space см^2$

Для решения этой задачи нам понадобятся табличные значения удельного сопротивления для веществ, из которых изготовлены проволоки. Удельное сопротивление алюминия — $0.028 \frac$, никелина — $0.4 \frac$, константана — $0.5 \frac$.

Обратите внимание на единицы измерения удельных сопротивлений, длин и площадей проводников. Для корректных расчетов длину каждой проволоки мы переведем в СИ (в $м^2$). Площади поперечных сечений должны быть выражены в $мм^2$. Для третьего задания переведем $см^2$ в $см^2$.

Дано:
$l_1 = 80 \space см$
$l_2 = 400 \space см$
$l_3 = 50 \space см$
$S_1 = 0.2 \space мм^2$
$S_2 = 0.5 \space мм^2$
$S_3 = 0.005 \space см^2 = 0.5 \space мм^2$
$\rho_1 = 0.028 \frac$
$\rho_2 = 0.4 \frac$
$\rho_3 = 0.5 \frac$

СИ:
$l_1 = 0.8 \space м$
$l_2 = 4 \space м$
$l_3 = 0.5 \space м$

Показать решение и ответ

Решение:

Формула для расчета сопротивления проводника: $R = \frac$.
Рассчитаем по ней сопротивление каждого проводника.

Ответ: $R_1 = 0.112 \space Ом$, $R_2 = 3.2 \space Ом$, $R_3 = 0.5 \space Ом$.

Упражнение №3

Спираль электрической плитки изготовлена из нихромовой проволоки длиной $13.75 \space м$ и площадью поперечного сечения $0.1 \space мм^2$. Плитка рассчитана на напряжение $220 \space В$. Определите силу тока в спирали плитки.

Удельное сопротивление нихрома равно $1.1 \frac$.

Дано:
$l = 13.75 \space м$
$S = 0.1 \space мм^2$
$U = 220 \space В$
$\rho = 1.1 \frac$

Показать решение и ответ

Решение:

Силу тока в спирали плитки мы можем рассчитать, используя формулу закона Ома для участка цепи: $I = \frac$.

Неизвестное сопротивление нихромовой проволоки рассчитаем по формуле $R = \frac$.
$R = \frac \cdot 13.75 \space м> = \frac = 151.25 \space Ом$.

Рассчитаем теперь силу тока:
$I = \frac \approx 1.5 \space А$.

Ответ: $I \approx 1.5 \space А$.

Упражнение №4

Сила тока в железном проводнике длиной $150 \space мм$ и площадью поперечного сечения $0.02 \space мм^2$ равна $250 \space мА$. Каково напряжение на концах проводника?

Для решения задачи нам понадобится значение удельного сопротивления. Для железа оно равна $0.1 \frac$.

Дано:
$I = 250 \space мА$
$l = 150 \space мм$
$S = 0.02 \space мм^2$
$\rho = 0.1 \frac$

СИ:
$I = 0.25 \space А$
$l = 0.15 \space м$

Показать решение и ответ

Решение:

Закон Ома для участка цепи: $I = \frac$.
Выразим отсюда напряжение: $U = IR$.

Теперь мы можем рассчитать напряжение на концах проводника:
$U = 0.25 \space А \cdot 0.75 \space Ом \approx 0.2 \space В$.

Ответ: $U \approx 0.2 \space В$.