Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Постоянный электрический ток.Стр 1 из 3Следующая ⇒
Р. С. КУРМАНОВ, Г. Б. ТОДЕР ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
ОМСК 2016 Министерство транспорта Российской федерации Федеральное агентство железнодорожного транспорта Омский государственный университет путей сообщения ______________________________________
Р. С. Курманов, Г. Б. Тодер
ПОСТОЯННый электрический ТОК. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
Утверждено методическим советом университета в качестве учебно-методического пособия для самостоятельной работы студентов при решении задач по физике
Омск 2016 УДК 537.3(075.8) ББК 22.33я73 К93
Постоянный электрический ток. Примеры решения задач:Учебно-методическое пособие / Р. С. Курманов, Г. Б. Тодер; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2016. 27 с.
Учебно-методическое пособие сформировано в соответствии с действующей программой по курсу общей физики для втузов, содержит список основных формул и примеры решения типовых задач по основным темам раздела физики «Постоянный электрический ток», требующих применения законов Ома, Джоуля – Ленца, Кирхгофа и др. Предназначено для самоподготовки студентов очной и заочной форм обучения к занятиям, контрольным мероприятиям и экзаменам. Библиогр.: 5 назв. Рис. 16.
Рецензенты: доктор физ.-мат. наук, профессор Г. И. Косенко; канд. техн. наук, доцент Е. Ю. Салита.
________________________ © Омский гос. университет путей сообщения, 2016 ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 5 1. Основные характеристики электрического тока и металлического проводника6 1.1. Основные характеристики электрического тока 6 1.2. Сопротивление металлического проводника 6 1.3. Параллельное и последовательное соединение проводников 7 2. Законы Ома 9 2.1. Закон Ома для однородного участка цепи 9 2.2. Закон Ома для неоднородного участка цепи 11
2.3. Закон Ома для замкнутой цепи 13 3. Работа, мощность и тепловое действие тока 15 3.1. Работа и мощность тока 15 3.2. Закон Джоуля – Ленца 18 3.3. Передача энергии и мощности тока на расстояние 20 4. Правила Кирхгофа 23 Библиографический список 26 ВВЕДЕНИЕ Успешное изучение общего курса физики в вузе [1 – 3] невозможно без умения применять знание физических законов при решении учебных задач, однако именно решение задач вызывает наибольшие затруднения у студентов. В методических указаниях [4, 5] содержится набор задач для самостоятельной подготовки студентов очной и заочной форм обучения к занятиям, контрольным мероприятиям и экзаменам. Цель данного учебно-методического пособия – оказать помощь студентам в освоении методики решения типовых задач по разделу «Постоянный электрический ток», представленных в работах [4, 5]. Каждый раздел пособия содержит краткие теоретические сведения и (или) рекомендации по решению задач, которые помогут подготовиться к занятиям, примеры решения типовых задач по основным темам раздела «Постоянный электрический ток». В основу каждой физической задачи положен частный случай проявления законов физики, поэтому прежде чем приступить к решению задач, необходимо изучить теоретический материал по соответствующей теме [1 – 3]. Общий алгоритм решения задач, собранных в данном пособии, имеет следующий вид: 1) кратко записать условие и вопрос задачи (при необходимости перевести единицы измерения всех величин в основные единицы системы СИ), изобразить схему электрической цепи или ее участка, отражающую условие задачи; 2) записать тему задачи; 3) выбрать и записать формулы по теме, на которые будет опираться решение в соответствии с условием и вопросом задачи; 4) опираясь на выписанные формулы, составить и решить полученную систему уравнений; 5) записать ответ в стандартной форме. Такая схема деятельности позволит сформировать навык решения учебных физических задач.
Большую часть задач удобно решать в общем виде, т. е. сначала вывести формулу для расчета искомой величины, затем подставить в полученную формулу численные данные. Это позволит лучше понять физические закономерности, в частности, увидеть в явном виде зависимость искомой величины от величин, значения которых заданы в условии задачи, т. е. выяснить, как изменение искомой величины зависит от изменения исходных данных. Перед рассмотрением задач на тему «Правила Кирхгофа» рекомендуется повторить разделы математики, связанные с методами решения систем алгебраических уравнений.
1. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА И МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПРОВОДНИКА Примеры решения задач З а д а ч а 2. Длина двужильного медного провода, с помощью которого лампа подключена к источнику тока, 4 м, его диаметр – 0,8 мм. Найти сопротивление провода.
щадь поперечного сечения провода. Подставив эти значения в формулу (3), получим: Ом. Ответ: Ом.
Примеры решения задач З а д а ч а 9. При замыкании источника на резистор сопротивлением 1,8 Ом сила тока в цепи равна 0,7 А, при замыкании на резистор 2,3 Ом – 0,56 А. Найти внутреннее сопротивление и ЭДС источника, силу тока короткого замыкания.
(15)
Подставив найденное значение внутреннего сопротивления в формулу (14), получим: В. Силу тока короткого замыкания найдем из соотношения (13): А. Ответ: А.
3. РАБОТА, МОЩНОСТЬ И ТЕПЛОВОЕ ДЕЙСТВИЕ ТОКА Работа и мощность тока Закон Джоуля – Ленца
Примеры решения задач З а д а ч а 16. Сопротивление линии передачи 300 Ом. Какое напряжение должно быть на клеммах генератора, чтобы потери в линии не превышали 4 % от потребляемой мощности, равной 25 кВт?
Мощность, передаваемая от источника, расходуется на потребление и потери в проводах (выражение (37)): Отсюда, учитывая условие задачи, получим: Согласно формуле (17) Приравнивая эти соотношения друг к другу, получим: откуда
(39)
Подставив равенство (38) в выражение (39), получим: Подставив в это выражение данные задачи, найдем: В. Ответ: В.
З а д а ч а 17. Напряжение на шинах электростанции 10 кВ, расстояние от станции до потребителя 400 км. Станция должна передать потребителю мощность 100 кВт. Потери напряжения в подводящих проводах не должны превышать 4 %. Вычислить массу подводящих проводов, если они изготовлены из меди и имеют цилиндрическую форму.
(40)
Чтобы найти сопротивление проводов, используем условие задачи уравнение (36):
(41)
и закон Ома для однородного участка цепи (7):
(42)
Согласно формулам (17), (41) и (42) получаемая потребителем мощность . Отсюда
(43)
Подставив соотношение (43) в формулу (40), найдем: . Произведя численный расчет, получим: кг. Ответ: кг.
4. ПРАВИЛА КИРХГОФА Р. С. КУРМАНОВ, Г. Б. ТОДЕР ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
ОМСК 2016 Министерство транспорта Российской федерации Федеральное агентство железнодорожного транспорта Омский государственный университет путей сообщения ______________________________________
Р. С. Курманов, Г. Б. Тодер
ПОСТОЯННый электрический ТОК. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
Утверждено методическим советом университета в качестве учебно-методического пособия для самостоятельной работы студентов при решении задач по физике
Омск 2016 УДК 537.3(075.8) ББК 22.33я73 К93
Постоянный электрический ток. Примеры решения задач:Учебно-методическое пособие / Р. С. Курманов, Г. Б. Тодер; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2016. 27 с.
Учебно-методическое пособие сформировано в соответствии с действующей программой по курсу общей физики для втузов, содержит список основных формул и примеры решения типовых задач по основным темам раздела физики «Постоянный электрический ток», требующих применения законов Ома, Джоуля – Ленца, Кирхгофа и др. Предназначено для самоподготовки студентов очной и заочной форм обучения к занятиям, контрольным мероприятиям и экзаменам. Библиогр.: 5 назв. Рис. 16.
Рецензенты: доктор физ.-мат. наук, профессор Г. И. Косенко; канд. техн. наук, доцент Е. Ю. Салита.
________________________ © Омский гос. университет путей сообщения, 2016 ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 5 1. Основные характеристики электрического тока и металлического проводника6 1.1. Основные характеристики электрического тока 6 1.2. Сопротивление металлического проводника 6 1.3. Параллельное и последовательное соединение проводников 7 2. Законы Ома 9 2.1. Закон Ома для однородного участка цепи 9 2.2. Закон Ома для неоднородного участка цепи 11 2.3. Закон Ома для замкнутой цепи 13 3. Работа, мощность и тепловое действие тока 15 3.1. Работа и мощность тока 15 3.2. Закон Джоуля – Ленца 18 3.3. Передача энергии и мощности тока на расстояние 20 4. Правила Кирхгофа 23 Библиографический список 26 ВВЕДЕНИЕ Успешное изучение общего курса физики в вузе [1 – 3] невозможно без умения применять знание физических законов при решении учебных задач, однако именно решение задач вызывает наибольшие затруднения у студентов. В методических указаниях [4, 5] содержится набор задач для самостоятельной подготовки студентов очной и заочной форм обучения к занятиям, контрольным мероприятиям и экзаменам.
Цель данного учебно-методического пособия – оказать помощь студентам в освоении методики решения типовых задач по разделу «Постоянный электрический ток», представленных в работах [4, 5]. Каждый раздел пособия содержит краткие теоретические сведения и (или) рекомендации по решению задач, которые помогут подготовиться к занятиям, примеры решения типовых задач по основным темам раздела «Постоянный электрический ток». В основу каждой физической задачи положен частный случай проявления законов физики, поэтому прежде чем приступить к решению задач, необходимо изучить теоретический материал по соответствующей теме [1 – 3]. Общий алгоритм решения задач, собранных в данном пособии, имеет следующий вид: 1) кратко записать условие и вопрос задачи (при необходимости перевести единицы измерения всех величин в основные единицы системы СИ), изобразить схему электрической цепи или ее участка, отражающую условие задачи; 2) записать тему задачи; 3) выбрать и записать формулы по теме, на которые будет опираться решение в соответствии с условием и вопросом задачи; 4) опираясь на выписанные формулы, составить и решить полученную систему уравнений; 5) записать ответ в стандартной форме. Такая схема деятельности позволит сформировать навык решения учебных физических задач. Большую часть задач удобно решать в общем виде, т. е. сначала вывести формулу для расчета искомой величины, затем подставить в полученную формулу численные данные. Это позволит лучше понять физические закономерности, в частности, увидеть в явном виде зависимость искомой величины от величин, значения которых заданы в условии задачи, т. е. выяснить, как изменение искомой величины зависит от изменения исходных данных. Перед рассмотрением задач на тему «Правила Кирхгофа» рекомендуется повторить разделы математики, связанные с методами решения систем алгебраических уравнений.
1. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА И МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПРОВОДНИКА
|
|||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-04-04; просмотров: 72; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.133.142.145 (0.095 с.) |