Постоянный ток. Закон ома. Мощность

51. К источнику тока подключают один раз резистор сопротивлением 1Ом, другой раз – 4Ом. В обоих случаях на резисторах за одно и тоже время выделяется одинаковое количество теплоты. Определить внутреннее сопротивление источника тока.

52. Два одинаковых источника тока соединены в одном случае последовательно, в другом – параллельно и замкнуты на внешнее сопротивление 1Ом. При каком внутреннем сопротивлении источника сила тока во внешней цепи будет в обоих случаях одинаковой?

53. Внутреннее сопротивление аккумулятора 2Ом. При замыкании его одним резистором сила тока равна 4А, при замыкании другим – 2А. Во внешней цепи в обоих случаях выделяется одинаковая мощность. Определить ЭДС аккумулятора и внешние сопротивления.

54. Батарея состоит из пяти последовательно соединенных элементов. ЭДС каждого 1,4В, внутреннее сопротивление 0,3Ом. При каком токе полезная мощность батареи равна 8Вт? Определить наибольшую полезную мощность батареи.

55. Три гальванических элемента с ЭДС e₁, e₂ и e₃ и внутренними сопротивлениями г₁ г₂ и г₃ соединены по схеме, указанной на рисунке. Сопротивления соединяющих проводов пренебрежимо малы. Какое напряжение V будет показывать вольтметр, включенный так, как указано на этом рисунке?

 

56. По ошибке в цепь были включены параллельно два гальванических элемента с разными ЭДС e₁=1,9 В и e₂=1,1 В и с внутренними сопротивлениями r₁ = 0,1 Ом и г₂ = 0,8 Ом. Элементы замкнуты на внешнее сопротивление R = 10 Ом (см. рис). Чему равны токи I₁ и I₂ через элементы, как они направлены и как велико напряжение V на сопротивлении R внешней цепи?

57. Электромагнитный прибор с ценой деления С_I0 (ток в амперах) и внутренним сопротивлением г употребляется как вольтметр с добавочным сопротивлением R. Какова будет цена его деления C_V (напряжение в вольтах)?

58. Имеется прибор с ценой деления 10 мкА. Шкала прибора имеет 100 делений, внутреннее сопротивление 100 Ом. Как из этого прибора сделать вольтметр для измерения напряжений до 100 В? Привести схему подключения.

59. Имеется прибор с ценой деления 10 мкА/дел. Шкала прибора имеет 100 делений, внутреннее сопротивление 100 Ом. Как из этого прибора сделать амперметр для измерения тока до 1 А? Привести схему подключения.

60. Имеется миллиамперметр с сопротивлением R = 9,9 Ом, предназначенный для измерения токов не более 10 мА. Что нужно сделать для того, чтобы этим прибором измерять: а) токи до 1 А, б) напряжения до 1 В?

Магнитное поле

61. Два круговых витка с током лежат в одной плоскости и имеют общий центр. Радиус большого витка 12 см, а меньшего 2 см. Напряженность поля в центре витков равна 50А/м, если токи текут в одном направлении, и равна нулю, если в противоположных. Определить силу тока в витках.

62. Проводник, сила тока в котором 1А, длиной 0,3 м равномерно вращается вокруг оси, проходящей через его конец, в плоскости, перпендикулярной линиям индукции магнитного поля напряженностью 1кА/м. За 1 мин вращения совершается работа 0,1 Дж. Определить угловую скорость вращения проводника.

63. В однородном магнитном поле с магнитной индукцией 4 Тл перпендикулярно магнитному полю движется прямолинейный проводник длиной 1 м со скоростью 25 м/с. Вектор магнитной индукции перпендикулярен проводнику и вектору скорости. Концы проводника соединены гибким проводом вне поля. Общее сопротивление цепи 5 Ом. Определить мощность, необходимую для движения проводника

64. В средней части длинного соленоида находится отрезок проводника, сила тока в котором 4 А и длина 2 см. Проводник расположен перпендикулярно оси соленоида. На этот отрезок проводника действует сила 10^-5 Н. Определить силу тока в обмотке соленоида при условии, что на 1 см длины соленоида приходится 10 витков и сердечник отсутствует.

65. Два проводника в виде полуколец лежат в одной плоскости и имеют общий центр. Определить напряженность в центре полуколец при следующих данных: радиус первого полукольца 10 см, второго – 20 см, токи текут в одном направлении и сила тока соответственно равна 1 и 4 А. Поле от подводящих проводников не учитывать.

66. По изолированному проводнику, имеющему форму кольца радиусом 25 см, течет ток силой 15 А. Два прямых бесконечно длинных проводника – один в плоскости кольцевого проводника, другой перпендикулярно ей – касаются кольцевого проводника в точках, лежащих на противоположных концах диаметра. Силы токов в проводниках 10 и 20 А. Определить напряженность в центре кольцевого проводника при одинаковых направлениях токов в проводниках. Решение пояснить рисунком.

67. По изолированному проводнику, имеющему форму кольца радиусом 25 см, течет ток силой 15 А. Два прямых бесконечно длинных проводника – один в плоскости кольцевого проводника, другой перпендикулярно ей – касаются кольцевого проводника в точках, лежащих на противоположных концах диаметра. Силы токов в проводниках 10 и 20 А. Определить напряженность в центре кольцевого проводника при противоположных направлениях токов в проводниках. Решение пояснить рисунком.

68. По двум параллельным проводникам текут токи силой 8 и 12 А. Расстояние между проводниками 20 см. Найти геометрическое место точек, в которых магнитная индукция поля токов равна нулю. Направления токов в проводниках совпадают.

69. Вычислить максимальную напряженность магнитного поля, создаваемого - частицей в точке, отстоящей от прямолинейной траектории частицы на расстоянии 10^{-8 см. Скорость - частицы 5}×10⁶ см/с.

70. В плоскости, перпендикулярной магнитному полю напряженностью 100 А/м, вращается прямолинейный проводник длиной 1 м относительно оси, проходящей через конец проводника. По проводнику пропускают ток силой 10 А, угловая скорость вращения проводника 50 с^-1. Определить работу вращения проводника за 10 мин.