Решение задач на закон Ома для участка и полной цепи
Решение задач на закон Ома сводится к нахождению одной из трех неизвестных составляющих: тока, сопротивления или напряжения. Сам же закон описывает, как они соотносятся между собой.
Напомним, что согласно закону Ома сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.
Формула закона Ома для участка цепи:
Формула закона Ома для полной цепи:
Задача 1
Утюг включенный в сеть напряжением 220 В, потребляет ток 1,2 А. Определите сопротивление утюга.
Дано
Решение
Согласно закону Ома для участка цепи:
Найти
Ответ: R = 183,3 Ом.
Задача 2
К аккумулятору с ЭДС 12 В, подключена лампочка и два параллельно соединенных резистора сопротивлением каждый по 10 Ом. Известно, что ток в цепи 0,5 А, а сопротивление лампочки R/2. Найти внутреннее сопротивление аккумулятора.
Дано
Решение
Найдем экв. сопротивление двух параллельно соединённых резисторов:
Согласно закону Ома для полной цепи:
Найти
Ответ: r = 14 Ом.
Задача 3
К участку цепи с напряжением 12 В через резистор сопротивлением 2 Ом подключены десять одинаковых лампочек сопротивлением 10 Ом. Найти напряжение на каждой лампочке.
Дано
Решение
Так как лампочки подключены параллельно, напряжение на них будет одинаковым, согласно закону Ома для участка цепи:
При последовательном соединении ток в цепи общий:
Выразим Uл через Uобщ:
Найти
Ответ: Uл = 4 В.
Задача 4
Как определить длину мотка медной проволоки, не разматывая его?
Решение:
Для решения данной задачи необходимо воспользоваться формулой:
отсюда длина проволоки
В этой формуле, l – длина проволоки, R – сопротивление, S – площадь поперечного сечения, ρ – удельное сопротивление металлов, в данном случае ρ для меди равно 0.0175 Ом/м.
Сопротивление R проволоки можно измерить с помощью омметра, а площадь S с помощью штангенциркуля, измерив диаметр проволоки и по формуле Πr 2 вычислив ее значение. Значение удельного сопротивления ρ не только для меди, но и других металлов можно найти в справочнике, или тут. Подставив все известные величины в формулу, приведенную выше, получим длину проволоки.
Задача 5
Начертите схему электрической цепи, состоящей из источника тока, выключателя и двух ламп, включенных параллельно. Что произойдет в цепи при перегорании одной лампы?
Решение:
При перегорании одной из лампочек, вторая будет гореть, так как, при параллельном включении проводников токи I1 и I2 проходящие через них не зависят друг от друга и при разрыве параллельной цепочки ток продолжает протекать.
Как решать задачи с эдс физика
Задачи на закон Ома для полной цепи .
\(I\)- Сила тока цепи
\(\varepsilon \) — ЭДС источника питания, [Вольт]
\(r \)- внутреннее сопротивление источника, [Ом]
\(R \) -сопротивление внешней цепи [Ом]
Чаще всего на схемах внутреннее сопротивление источника тока не изображается отдельно от источника, считаю что это усложняет понимание данной темы и провоцирует ошибки для осваивающих тему: «Закон Ома для полной цепи»
Мы всегда будем изображать внутреннее сопротивление источника рядом с ним
Задача 1. (закон Ома для полной цепи)
На схеме, изображенной на рисунке ЭДС источника тока \(\varepsilon=12 Вольт \), внутреннее сопротивление источника тока \(r=2 Ом\), сопротивление внешней цепи \(R=22 Ом\)
Вычислить силу тока цепи.
Задачи на постоянный электрический ток с решением
В сегодняшней статье разберем несколько решений задач на одну из распространенных тем: постоянный электрический ток.
Даже если задачи вас не интересуют, подписывайтесь на наш телеграм – там есть актуальные новости для студентов всех специальностей. А еще у нас есть канал, где можно найти приятные скидки на наши услуги.
Постоянный электрический ток: задачи
Рубрика «Физика для чайников» может пригодится вам в учебе. Там есть не только интересные статьи, но и решения задач по разным темам:
- Закон Ома.
- Параллельное и последовательное соединение проводников.
- Правила Кирхгофа.
- Работа и мощность тока.
- Электрический ток в металлах.
- Электрический ток в полупроводниках.
- Ток в электиролитах и др.
Кстати, прежде чем приступать к решению задач по теме постоянный электрический ток, рекомендуем прочитать общую памятку: так у вас будет систематизированный план действий для решения любой задачи. На всякий случай под рукой можно держать полезные формулы.
Задача на постоянный ток №1
Условие
К источнику тока с ЭДС 1,5 В присоединили катушку с сопротивлением 0,1 Ом. Амперметр показал силу тока, равную 0,5 А. Когда к источнику тока присоединили последовательно еще один источник тока с такой же ЭДС, то сила тока в той же катушке оказалась равной 0,4 А. Определить внутренние сопротивления первого и второго источников тока.
Решение
Изобразим первоначальную схему:
Общее сопротивление цепи:
По закону Ома для участка цепи запишем:
После последовательного подключения второго источника тока:
Ответ: 2,9 Ом; 4,5 Ом
Задача на постоянный ток №2. Мощность тока
Условие
Два медных проводника одинаковой длины соединены последовательно и подключены к источнику тока, внутренним сопротивлением которого можно пренебречь. При протекании тока в первом проводнике выделяется мощность P1. Какая мощность P2 выделяется в проводниках при их параллельном соединении, если площадь сечения второго проводника вдвое больше площади сечения первого проводника?
Решение
Запишем выражения для силы тока и мощности, выделяемой на проводниках, с учетом того, что проводники соединены последовательно:
Сопротивление проводников равно:
Теперь запишем выражения для мощности и выразим P2 через P1:
Ответ: P2 = 0,5P1
Задача на постоянный ток №3. Взаимодействие токов
Условие
Определите модуль силы, действующей на единицу длины второго проводника с током со стороны двух других проводников. Токи в проводниках равны I1=2А, I2=3А, I3=2А. Расстояние l=10 см.
Решение
Направление силы показано на рисунке.
Силы 1-2 и 3-2 соответственно равны:
Ответ: 205 мкА.
Задача на постоянный ток №4. Короткое замыкание
Условие
Определить силу тока короткого замыкания в цепи, если при силе тока 2 А мощность тока во внешней цепи равна 10 Вт, а при силе тока 5 А мощность тока во внешней цепи равна 15Вт.
Решение
Чтобы вычислить ток короткого замыкания, нужно знать ЭДС и внутреннее сопротивление источника:
Запишем выражения для мощности тока во внешней цепи и напряжения нагрузки:
Условие задачи позволяет составить систему уравнений и найти нужные величины:
Ответ: 9,5 А.
Задача на постоянный ток №5. Закон Ома
Условие
Определить силу тока, проходящего через сопротивление 7 Ом, если напряжение на нем составляет 21 В.
Решение
Для решения этой элементарной задачи необходим закон Ома:
Ответ: 3 А.
Вопросы на тему «Постоянный ток»
Вопрос 1. Что такое электрический ток?
Ответ. Электрический ток – это упрядоченное движение заряженных частиц.
Вопрос 2. Какой ток называется постоянным?
Ответ. Постоянный ток – это ток, который со временем не меняется по величине и не меняет направления.
Ксати, в нашем блоге вы можете почитать о войне токов между Николой Теслой (переменный ток) и Томасом Эдисоном (постоянный ток).
Вопрос 3. Что определяет сила тока?
Ответ. Сила тока – это скаляр, который определяет заряд, переносимый через поперечное сечение проводника за определенное время.
Вопрос 4. Что такое ЭДС?
Ответ. ЭДС (электродвижущая сила) – скалярная физическая величина, равная отношению работы сторонних сил при перемещении заряда от отрицательного полюса источника тока к положительному, к величине этого заряда.
Вопрос 5. Как звучит закон Ома в простейщем виде?
Ответ. Закон Ома для участка цепи без ЭДС гласит:
Сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.
Нужна помощь в решении задач и выполнении других заданий? Обращайтесь в профессиональный студенческий сервис в любое время.
Решение задач «ЭДС. Закон Ома для полной цепи» 10класс
учебно-методическое пособие по физике (10 класс)
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
«Закон Ома для полной цепи » (сценарий урока)
Представлен подробный сценарий урока. Тип урока: комбинированный. Вид: мультимедийный урок комплексного применения знаний. Материал подобран так, что триединая цель урока и задачи реализовались через .
10 класс Презентация по физике на тему «Работа и мощность постоянного тока. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи.»
10 класс. Презентация по физике на тему «Работа и мощность постоянного тока. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи.».
Закон Ома для полной цепи
Урок изучения нового материала для 10 класса с исследовательским заданием по теме «Закон Ома для полной цепи». При объяснении новой темы учащиеся участвуют в обсуждении вопросов, делают записи в тетра.
Решение задач на закон Ома для полной цепи
На данном уроке опробируется формирование ключевых компетентностей учащихся средствами современных педагогических технологий (технология личностно-ориентированного обучения, технология дифференц.
Контрольная работа по теме «Законы постоянного тока. Закон Ома для полной цепи», 10 класс
Контрольная работа составлена для проверки знаний обучающихся по темам «Законы постоянного тока. Закон Ома для полной цепи.".
Методические рекомендации к изучению темы: « Решение квадратных уравнений» с применением теоремы Виета для решения приведенного квадратного уравнения и полного квадратного уравнени
Решать квадратные уравнения учащимся приходится часто в старших классах, Решение иррациональных, показательных , логарифмических ,тригонометрических уравнений часто сводится к решени.
Решение задач на применение закона Ома для полной цепи.
Сегодня мы разберем методики решения нескольких задач, касающихся всех ключевых тем этой главы: правил соединения, законов Ома, работы тока и правил Кирхгофа.