| Olex | Дата: Четверг, 01.11.2012, 00:41 | Сообщение # 1 |
 Лейтенант
Группа: Администраторы
Сообщений: 54
Статус: Offline
| 20. СОЕДИНЕНИЯ ПРОВОД НИКОВ. РЕОСТАТ
Примеры решения задач
Пример I. Какой длины никелиновый проводник сечением 0,8 мм2 нужно присоединить к лампе сопротивлением 20 Ом, рассчитанной на напряжение 6 В, чтобы питать ее от источни¬ка тока напряжением 9 В?
579. В цепи из двух последовательно соединенных ламп раз¬личного сопротивления необход имо одновременно измерить силу тока в каждой лампе и полную силу тока в цепи, а также напря¬жение на каждой лампе и полное напряжение в цепи. Сколько амперметров и вольтметров потребуется для этой цели?
580. Как изменяется сопротивление цепи из последователь¬но соединенных резисторов при добавлении в нее новых резис¬торов? Почему?
581. Можно л и соединить последовательно лампочки с над¬писями «2.5 В; 0,26 А» и «36 В; 0,26 А»?
Пример 2. Каковы показания приборов в цепи, изображен¬ной на рисунке 114, если #,-14 Ом, /?,- 20 Ом, /?,- 80 Ом?
582. Сколько ламп с надписью «3,5 В; 0,28 А» содержит последовательная цепь общим сопротивлением 70 Ом?
583. Каково сопротивление елочной гирлянды из 20 пос-ледовательно соединенных одинаковых лампочек, если напря-жение на каждой лампочке 11 В, а сила тока в ней 50 мА?
584. Сколько лампочек сопротивлением 120 Ом, рассчитан¬ных на ток силой 100 мА, потребуется для составления гирлян¬ды, рассчитанной на подключение к сети напряжением 220 В?
585. Елочная гирлянда распалась на 2 части, число лампо-чек в которых относится как 3:4, а разность сопротивлений рав-на 300 Ом. Какой ток потребляла такая гирлянда при питании напряжением 210 В?
586. Почему в квартирной проводке не используют после¬довательное соединение потребителей? В каком случае такое соединение является удобным и даже неизбежным?
587. Какой резистор нужно добавить последовательно к резистору /?, «■ 30 Ом. чтобы сила тока в цепи изменилась от 0,40 А до 0,15 А?
588. Во сколько раз изменится сила тока, если в цепь, со-держащую лампочку сопротивлением Rt ™ 30 Ом, добавить последовательно резистор с сопротивлением 15 Ом?
589. При добавлении в цепь из нескольких одинаковых пос¬ледовательно соединенных резисторов еще од ного сопротивле¬ние цепи увеличилось на 5 %. Сколько резисторов было в цепи?
590. Резистор какого сопротивления нужно включить по-следовательно с электрозвонком сопротивлением 80 Ом, чтобы сила тока в звонке стала равной 50 мА? Напряжение питаю¬щего цепь источника равно 6,0 В. Каким будет напряжение на звонке?
591. Можно ли лампу, рассчитанную на напряжение 110 В и рабочий ток 0,34 А, подключить к источнику напряжением 127 В? Произведите необходимый расчет.
592. Лампу сопротивлением 160м подключают к источни-ку напряжением 10 В через последовательно соединенную ни- хромовую проволоку длиной 0,8 м и поперечным сечением 0,22 мм*. Какой будет сила тока в лампе и напряжение на ней? 96 а
593. В цепи, изображенной на рисунке 115, сопротивле¬ния равны /?, — 4 Ом, R2 - 16 Ом, /?, - 24 Ом. Если вольтметр подключить к точкам В и С, прибор показывает икш 8 В. Что он покажет при подключении к точкам: AhB\ChD\AhD\Fh Af;fHi4?
К
М
Рис. 115
594. В цепи (рис. 116) вольтметр Vt показывает напряже¬ние 2 В. Каковы показания всех других приборов?
ч. >
MSP (А)
Я, = 4 Ом Я» в 12 Ом
—<S>—1—CS>—1
Рис. 116
595. В цепи, изображенной на рисунке 117, вольтметр по-казывает напряжение 8,0 В. Каково сопротивление резистора /?,? Какова сила тока в цепи?
. Kv
U* 12В Я, - 40 Ом Я,-?
Рис.117
Одинаковы ли значения силы тока и напряжения на по-следовательно соединенных провод никах /?, «■ 20 Ом и Rt ™ 80 Ом?
Могут ли напряжения на двух соединенных последова-тельно резисторах: а) быть одинаковыми; б) различаться в два
раза; в) различаться в тысячу раз? Сопроводите ответ расчетом для случая, когда сопротивление первого резистора равно 30 Ом.
В цепи напряжением 60 В соединены последователь- но два резистора, сопротивления которых различаются в 4 раза. Какими будут напряжения на каждом из них?
Почему реостат нередко называют «резистор перемен¬ного сопротивления»?
Одинакова ли температура проволоки включенного в цепь реостата по всей длине проволоки? Почему?
Лампу с надписью «6 В; 2 А» надо подключить через реостат к 12-вольтовому аккумулятору. Какой из двух реоста-тов с надписями «6 Ом; 3 А» и «20 Ом; 0,4 А» можно выбрать
для этой цели?
Каковы показания амперметра (рис. 118) при край¬нем левом, среднем и крайнем правом положении ползунка лабораторного реостата с надписью «6 Ом, 2 А»?
2 Ом
Рис. 118
Постройте график зависимости силы тока цепи от со-противления реостата в пред ыдущей задаче.
Собрав цепь по схеме (см. рис. 118) из источника тока, лампы сопротивлением 200 Ом и лабораторного реостата с надпи¬сью «6 Ом, 2 А», учащийся увидел, что накал лампы практически не изменялся при перемещении ползунка реостата. Почему?
Во сколько раз различаются максимальное и минималь-ное значения силы тока в лампе, описанной в пред ыдущей задаче?
*606. Лабораторный реостат сопротивлением 6 Ом содер-жит 100 витков никелиновой проволоки, намотанной на кера- 100 мнчсский цилиндр (рис. 119). Можно ли утверждать, что со-противление рабочей части реостата может принять любое зна-чение в интервале от 0 Ом до 6 Ом?
Рис. 120
607. На рисунке 120 представлена разновидность реостата — магазин сопротивлений, в котором латунные штыри могут быть либо вставлены в разрывы латунной планки ИВ (штыри а и d), либо вынуты (штыри Ь и с). Какие различные сопротивления можно получить между точками Л и В? Сопротивление четы- рех спиралей в омах написано на панели.
608. Каковы недостатки регулирования силы тока в цепи реостатом?
609. Почему включение реостата по схеме, изображенной на рисунке 121, не только неверно, но и совершенно недопустимо?
•610. В цепь напряжением 9 В включают лампу, рассчи- тайную на рабочее напряжение 6 В и ток 0,3 А, через реостат сопротивлением 36 Ом. При каком соотношении длин реос¬тата /, н /3(рнс. 122) лампа будет работать в номинальном ре¬жиме?
Рис. 122
•613. Почему на практике реостат включают чаще по схе¬ме, приведенной на рисунке 124, чем по обычной схеме, пред-ставленной в учебном пособии «Физика, 8» и на рисунке 123, т. с. без провода А}
•614. При подключении лабораторного вольтметра со шка-лой на 6 В к лампочке (рис. 125, а) прибор «зашкалил». Когда последовательно к прибору подключили резистор R^ с сопро-тивлением, равным сопротивлению вольтметра (рис. 125, б), прибор показал 5 В. Каково напряжение на лампе? Какое мак-симальное напряжение можно измерять таким усовершенство-ванным прибором?
К. . К,
<2>
3-0-
Ядов
611. При переводе ползунка реостата из крайнего правого положения (рис. 123) на середину реостата напряжение на лам¬пе возросло с 2,4 В до 3 В. Каким будет напряжение, если пол¬зунок будет сдвинут в крайнее левое положение?
Рис.125
—<8к
Рис.123
612. Будет ли изменяться сила тока в лампе при пере¬мещении ползунка реостата в цепи, представленной на ри¬сунке 124?
—(gHZZZZH1
h
Рис.124 Т
•615. Как нужно усовершенствовать вольтметр со шкалой, рассчитанной на 6.0 В. чтобы им можно было измерять напря-жения до 60 В? Сопротивление вольтметра 800 Ом. Как следу¬ет изменить шкалу такого прибора?
•616. В электроизмерительном приборе сопротивлением 8,00 Ом максимальное значение силы тока равно 10,0 мА. Как сде¬лать из этого прибора вольтметр, стю собный измерять напряжения до 100 В?
617. Всегда ли верно утвержде ние, что д обавление в ц епь еще одно го резистора увеличивает сопротив ление цепи? Почему?
Я.
я.
Я>
я4
Я,
-U + Рис.126
618. На приведенной схеме (рис. 126) найдите резисторы, со-единенные последовательно или па¬раллельно.
Почему мри последовательном соединении добавле¬ние резисторов вызывает рост сопротивления, а при параллель¬ном — убыль?
620. Каково общее сопротивление соединенных параллель¬но резисторов сопротивлением R, - 2,0 Ом и Я, ■ 8,0 Ом?
621. Каково общее сопротивление соединенных параллель¬но: а) резисторов /?, - 600 Ом и /?а - 400 Ом; б) резисторов
- 1,20 кОм и R4 - 0,800 кОм; в) всех четырех резисторов?
622. Семьдесят резисторов по 2,1 кОм соединены парал-лельно. Каково сопротивление такого участка цепи?
623. Сколько одинаковых резисторов по 0.5 кОм нужно соели - нить параллельно, чтобы сопротивление участка было равно 2 Ом?
624. Каково сопротивление группы из трех параллельных ре¬зисторов сопротивлениями /?, - 40 Ом, /?, - 60 Ом и /?,« 6 Ом?
625. Во сколько раз будет различаться общее сопротивле¬ние цепи из резисторов Rt — 40 Ом и Rt - 60 Ом, если их соединить сначала последовательно, а затем параллельно?
626. Сопротивление двух резисторов равно 50 Ом при по-следовательном и 8,0 Ом при параллельном соединении. Ка¬ково сопротивление каждого из них?
627. Каково общее сопротивление ламп, освещающих спорт¬зал, если в нем включено 8 ламп сопротивлением по 320 Ом каждая и 12 ламп сопротивлением по 480 Ом? Какова сила тока, потребляемого всеми лампами, если напряжение на них 220 В?
628. Какой проводник нужно включить параллельно про-воднику сопротивлением 40 Ом, чтобы их общее сопротивле¬ние стало равно 24 Ом?
629. Сопротивление группы из трех параллельных резис-торов равно 8.0 Ом. Каково сопротивление третьего резисто¬ра, если /?, - 20 Ом, Rt • 80 Ом?
630. Сопротивление группы одинаковых параллельных резис¬торов, равное 90 Ом, при добавлении еще одного резистора сни¬жается до 80 Ом. Каково сопротивление каждого резистора? 1Ы
631. Используя формулу R в ^ , докажите, что общее
Rt+Ri
сопротивление двух параллельно соединенных проводников меньше сопротивления любого из них.
632. Покажите, что формулу для расчета сопротивлений двух
R
R«
параллельных проводников R - "I "j нельзя механически пе- реносить на случай трех проводников, т.е. что выражение
?—бессмысленно.
Rt+Rj+Ri
633. В изображенной на рисунке 127 цепи U — 12 В, R — 20 Ом, Я, ■■ 80 Ом. Определите показания амперметра при разомкнутом и замкнутом ключе К.
- +
U Я»
Я, * Рис. 127
634. В цепи, представленной на рисунке 128. приборы по-казывают U - 8 В. / - 2 А. Найдите: а) сопротивление резис¬тора /{• б) силу тока в резисторах /?, и Rr
К.
Я, = 20 Ом
Рис. 12В
635. В цепи из двух параллельных резисторов течет пол¬ный ток в 3 А. Каковы силы тока в каждой из ветвей, если их сопротивления различаются в 5 раз?
636. При замыкании цепи ключом К, (рис. 129) амперметр показал 0,4 Л. Что покажет прибор при замыкании ключа К,? Резистор и амперметр имеют равные сопротивления, которые многократно меньше сопротивления лампы. Как изменится при этом накал лампы?
^-г®—?
4=hr.J
Рис. 139 "
•637. В корпусе амперметров, измеряющих значительные токи (от десятых долей ампера и более), всегда можно найти проводник малого сопротивления, присоединенный параллель¬но измерительному прибору, как резистор на рисунке 129. Ка¬кова его роль? Почему его называют шунтом — словом, ис¬пользуемым в хирургии?
638. Найдите силу тока в каждом из резисторов (рис. 130), если U - 6,0 В, /?, - 4.0 Ом. Я, - R3 - 6.0 Ом. Какой ток по¬требляет такая цепь от источника? Рассчитайте различными способами сопротивление такой цепи.
639. В цепи из трех параллельно соединенных резисторов (см. рис. 130)/?, - 30 Ом, Л, - 70 Ом и R3 - 9,0 Ом течет ток силой 1,0 А. Каково напряжение на каждом из резисторов? Ка¬кова сила тока в каждом резисторе?
•640. При параллельном подключении к резистору Rx ре-зистора R3 сопротивление участка уменьшилось на 20 %. Ка¬ково отношение сопротивлений резисторов?
•641. Сопротивления двух параллельно соединенных ре-зисторов различаются в п раз. Во сколько раз отличается об¬щее сопротивление такого разветвленного участка от сопро¬тивления каждого из них?
642. Как изменятся показания амперметра, если точки С и D прово¬дящего кольца из металла с большим удельным сопротивлением соединить имеете, как показано штриховыми ли - ниями на рисунке 131?
•643. Дайте решение предыду¬щей задачи, не требующее примене¬ния математического аппарата.
*644. Как изменится сила тока в источнике (рис. 132), если провод, идущий от « 4-» источника, перенести из точки В в точ¬ку D, лежащую на середине стороны проводящего равносто¬роннего треугольника ABC, изготовленного из проволоки с большим удельным сопротивлением?
Рис. 132
645. Каким будет сопротивление цепи из резисторов Rt - 20 Ом, R3 — 30 Ом и /?, — 12 Ом при различных положени¬ях ключей К, и К, (рис. 133)?
н=ИК
|| 1 я» ,х к.
KJ-j=tKl
Рис. 133
646. Если в реостате есть выводы от обоих концов намотан¬ной проволоки, то появляются другие способы его включения (рис. 134).КакбудутгоретьдвеодинаковыелампыЛ| и Л,, если:
а) ползунок реостата установлен точно посередине:
б) ползунок смещен левее, в точку А:
в) ползунок сдвинут максимально влево, в точку В:
г) ползунок сдвинут максимально вправо, в точку/7? Почему реостат в такой схеме называют еще делителем
напряжения (или потенциометром)?
U К
кого графика? Какой вид будет иметь график, если проводники подключаются параллельно?
650. Как нужно соединить проводники /?, — 60 Ом, R3—R^ - 45 Ом. чтобы получить общее сопротивление 36 Ом?
651. Какие значения сопротивления можно получить, соеди-няя различными способами резисторы А, - 20 Ом, /?, - 30 Ом и R3 - 12 Ом? Какое из них минимально? Максимально?
652. Три одинаковые лампочки подключены к источнику на-пряжением U(рис. 136). Одинаков ли их накал? Как будет изме-няться накал ламп при поочередном выключении их?
I
Рис. 134
•617. Если в схеме, изображенной на рисунке 134 (ползу¬нок стоит точно посередине), выключить одну из ламп, отра¬зится ли это на горении второй? Почему?
*648. Лампа сопротивлением RA~ 30 Ом подключена к рео¬стату сопротивлением 45 Ом (рис. 135). Каково напряжение на лампе и сила тока в ней при соотношении — 1:2?
Рис. 135
•649. Изобразите графически зависимость полного сопро-тивления цепи, состоящей из последовательно соединенных оди¬наковых проводников, от их числа. В чем особенность получен-
В А
Д.
106
653. Сопротивления резисторов в цепи (рис. 137) равны R,m Rtm 5 Ом. Л, — 20 Ом. Напряжение между точками А и В равно 8 В. Найдите: а) силу тока и напряжение для каждого резистора; б) полное сопротивление цепи; в) напряжение между точками А и С.
IV»
654. В цепи (рис. 138)/?,- 10 Ом. Я,- 40 Ом. Л,- 30 Ом, /<*, •» 20 Ом. Показания амперметра — 5.0 А. Найдите: а)силу тока и напряжение для каждого резистора; б) питающее цепь напряжение; в) полное сопротивление цепи.
Я,
Чтобы научиться решать задачи, надо их решать!!!
Решение задач — это практическое искусство, подобно плаванию, или катанию на лыжах, или игре на пианино: вы можете научиться этому, только практикуясь .
|
| |
| |
