Зборнік задач па курсе агульнай фізікі
Выдавец: Вышэйшая школа
Памер: 276с.
Мінск 1993
18.11. Да батарэі з ЭРС 6' = 9 В і невядомым унутраным супраціўленнем падключаны паслядоўна амперметр і вальтметр (рыс. 18.5). Супраціўленні прыбораў невядомыя. Калі паралельна вальтметру падключыць праваднік невядомага супраціўлення, то паказанне амперметра павялічыцца ў два
разы, а вальтметра — паменшыцца ў два разы. Якім стане паказанне вальт-
Рыс.18.6
метра пасля падключэння правадніка?
18.12. Знайсці агульнае супраціўленне ўчастка ланцуга паміж пунктамі A і D (рыс. 18.6), калі Л| = 0,5 Ом, R2 = 1,5 Ом, R2 = R^ =
=1,ООм./?5 = 0,7 Ом. Супраціўлсннс злучальных правадоў не ўлічваць.
18.13. Знайсці агульнае супраціўленне ўчастка ланцуга паміж пунктамі A і В (рыс. 18.7); калі супраціўленнс кожнага правадніка R.
18.14. Вылічыць агульнае супраціўленне ўчастка ланцуга (рыс. 18.8), калі супраціўленне R = 1 Ом. »
18.15. Знайсці агульнае супраціўленнс R агульн участка ланцуга, які змяшчае бясконцы лік праваднікоў (рыс. 18.9) супраціўленнем R кожны.
18.16. Што пакажа амперметр у схеме (рыс. 18.10), калі R{=R2 = R3 = 10,0 Ом, Л4= 15 Ом, Е = 30 В? Супраціўленне амперметра вельмі малое.
18.17. Для сілкавання прыбора напружанне на яго ўваходзе патрэбна ўстанаўліваць вельмі дакладна. Для гэтага выкарыстоўваюцца 2 рэастаты, злучаныя так, як паказана на рыс. 18.11. Даўжыні рэастатаўаднолькавыя, асупраціўленне аднаго з іх у 10 разоў большае, чым супраціўленне другога. Штотрэба зрабіць, каб устанавіць напружанне як мага болын дакладна? У колькі разоў дакладнасць такога знаходжання напружання будзе большая, чым у тым выпадку, калі выкарыстоўваецца ўсяго адзін
Рыс.18.8
рэастат? Як патрэбна ўключыць рэастаты, калі для сілкавання прыбора ўстанаўліваецца як мага дакладней не напружанне, а сіла току?
18.18. Пры якой умове праз праваднік супраціўленнем R, што падключаны ў пунктах A і 3 (рыс. 18.12), не будзе ісці ток? Унутранае супраціўленне крыніцы току не ўлічваць.
18.19. У ланцугу (рыс. 18.13) S = 3,0 В, г = 0,8 Ом, R^ = 0,6 Ом, R2 = 2,0 Ом, R^ = 8,0 Ом. Знайсці сілу току ў RI, R2, R3.
18.20. Уланцугу (рыс. 18.14) цячэ пастаянны ток. Ключ К размыкаюць. Праз які прыблізна час зарад на кандэнсатары паменшыцца на 1/1000 свайго першапачатковага значэння?
18.21. Кандэнсатар ёмістасцю С = 10,0 мкФ уключаны ў ланцуг пастаяннага току (рыс. 18.15). Вызначыць змяненне зараду на кандэнсатары пасля замыкання ключа К, калі R\ = 2,0 Ом, R2 = R^ = 1,0 Ом, 6= 10,0 В, Л3 = 5,ООм.
18;22. Знайсці зарад на кандэнсатары ёмістасцю С, калі ў ланцугу фыс. 18.16) цячэ пастаянны ток. Напружанне на клемах U, супраціўленне ў ланцугу R^ і R2.
18.23. Ёсць батарэя з ЭРС 3 = 100 В і ўнутраным супраціўленнем г = 2
Рыс.18.17 Рыс.18.18 Рыс.18.19
Ом. На нагрузцы патрэбна атрымаць напружанне U = 20 В, прычым змяненне супраціўлення R ад 50 да 100 Ом павінна выклікаць змяненне напружання на ёй не больш чым на 2 %. Скласці простую схсму для сілкавання нагрузкі і разлічыць параметры гэтай схемы.
18.24. Вызначыць сілу току на ўчастку АВ (рыс. 18.17). ЭРС крыніцы 6 = = 20 В, унутранае супраціўленне r = 1 Ом, патэнцыялы пунктаў Л і В = = 15 В і <рв = 5 В, супраціўленнс правадоў R = 3 Ом.
18.25. Два аднолькавыя элементы злучаны паміж сабою так, як паказана на рыс. 18.18, а і б. Вызначыць напружанне паміж пунктамі A і В.
18.26. Знайсці сілу току, які праходзіць праз перамычку ab (рыс. 18.19), калі лічыць, што супраціўленне псрамычкі, падводзячых правадоў і ўнутранае супраціўленне батарэі вельмі малыя.
18.27. Да аднаго канца двухпроваднай лініі перадачы электраэнергіі далучана крыніца пастаяннай ЭРС, а да другога — спажывец супраціўленнем R 0. У лінііадбылося пашкоджанне ізаляцыі, у выніку чагосіла току ў крыніцы павялічылася ў 2 разы, а сіла току ў нагрузцы Rq паменшылася ў 8 разоў. Знайсці супраціўленне ізаляцыі на месцы пашкоджання, калі даўжыня кожнага провада лініі /, а супраціўленне адзінкі даўжыні провадар.
Правіла Кірхгофа
18.28. Як на мосціку Уітстана вымераць супраціўленне гальванометра,
які звычайна ўключаюць у дыяганаль маста, не карыстаючыся другім галь-
ванометрам? Унутранае супраціўленне крыніцы току не ўлічваць.
Рыс. 18.20
18.29. Знайсці сілу току ў кожнай галіне мосціка Уітстана (рыс. 18.20), калі ЭРС крыніцы тока 5 = 2 В, R] = 30 Ом, R2 = 45 Ом, R3 = 200 Ом і гальванометр паказвае сілу току, роўную нулю. Унутранае супраціўленне крыніцы току не ўлічваць.
18.30. У плечы мосціка Уітстана (рыс. 18.21) уключаны рэзістары з вядомымі супраціўленнямі R 2, R 3, R 4 і да яго прыкладзена напружанне U. Знайсці супраціўленне R^, калі гальванометр супраціўленнем г паказвае сілу току /. Унутранае супраціўленне крыніцы току не ўлічваць.
18.31. У плечы мосціка Уітстана ўключаны дзве лямпачкі аднолькавай магутнасці (рыс. 18.22), разлічаныя на 110 і 220 В адпаведна. Знайсці адносіну супраціўленняў 7?] / R2 плеч пры ўмове раўнавагі мосціка, не ўлічваючы ўнутранае супраціўленне крыніцы току.
18.32. Знайсці сілу току ў кожнай галіне ланцуга (рыс. 18.23), калі ЭРС крыніц токаў роўныя Sj = IB, S2 = ЗВ, £3 = 5В, а супраціўленні R} = 2 Ом, Т?2 = 4 Ом, R3 = 2 Ом. Унутранае супраціўленне крыніц току не ўлічваць.
18.33. Знайсці сілу току ў ланцугу (рыс. 18.24), калі ў кожнага элемента ЭРС^ = 2,2В і ўнутранае супраціўленне 20 мОм, a R ^R 2=2,ООм, R3 = =6,0 Ом, = 4,0 Ом, R5 = 0,9 Ом.
18.34. Патэнцыяметр супраціўленнем R (рыс. 18.25) знаходзіцца пад напружаннем U. Знайсці напружанне Ux на лямпачцы супраціўленнем R ! ў залежнасці ад уключанай часткі х патэнцыяметра. Унутранае суп-
8 Зак. 5409
Рыс.18.27 Рыс.18.28 Рыс.18.29
Рыс.18.30 Рыс.18.31 Рыс.18.32
раціўленне батарэі не ўлічваць.
18.35, Знайсці сілу току ў кожным з элементаў (рыс. 18.26), унутраныя супраціўленні якіх аднолькавыя і роўныя 0,3 Ом, калі = 1,3 В, = 1,4 В, г3 = 1,5 В, R = 0,6 Ом.
18.36. Знайсці сілу току гальванометра, які ўключаны ў ланцуг (рыс. 18.27), не ўлічваючы унутранае супраціўленне элементаў, калі = 2,0 В, S2 = 1,0 В, Rj = 1,0 кОм, R2 = 0,5 кОм, R^ = Rg = 0,2 кОм.
18.37. Знайсці сілу току гальванометра, які ўключаны ў ланцуг (рыс. 18.28), калі j = £2 = 1,5 В, = г2 = 0,5 Ом, Rx = R2 = 2,0 Ом, R3 = 1,0 Ом, 7?g = 3,0 Ом.
18.38. У схеме (рыс. 18.29) вядомыя сіла току /4 і супраціўленні ўсіх рэзістараў. Знайсці ЭРС батарэі, не ўлічваючы яе ўнутранае супраціўленне.
18.39. Знайсці сілу току ва ўсіх участках ланцуга (рыс. 18.30), калі = = 24 В, £2 = 18 В, = 20 Ом, R2 = R$ = 2 Ом. Унутранае супраціўленне крыніц не ўлічваць.
18.40. Тры крыніцы току з ЭРС = 10,0 В, £2 = 5,0 В, = 6,0 В і ўнутранымі супраціўленнямі 0,1 Ом, г2= 0,2 Ом, г3= 0,1 Ом злучаны, як паказана на рыс. 18.31. Вызначыць напружанне на рэзістарах, супраціўленні якіх = 5,0 Ом, R2 = 1,0 Ом, R3 = 3,0 Ом.
18.41. Знайсці сілу току ва ўсіх участках ланцуга (рыс. 18.32), калі = = 20,0 В, $2 = 33,0 В, г1 = 0,2 Ом, г2 = 0,5 Ом, R} = 0,8 Ом, R2 = 2,0 Ом.
18.42. Вызначыць сілу току ва ўсіх участках ланцуга (рыс. 18.33), калі #1= 27,0 В, й2 = 30,0 В, = 30,0 мОм, г2 = 50,0 мОм, R\= R2 =RS = 8,0 Ом,
R3 = 1,97 Ом, Я4 = 2,95 Ом, R6 = 12,0Ом, Rt= 1,20 Ом.
18.43. Знайсці.сілу току ў ланцугу (рыс. 18.34), сілы току ў асобных галінах ланцуга і эквівалентнае супраціўленне пры разамкнутых і замкнутых ключах, калі R{ = R2 = 10 Ом, R3 = 3 Ом, R^ = 6 Ом, = 18 В.Унутранае супраціўленне крыніцы току не ўлічваць.
18.44. Дзве крыніцы току зЭРС^ = 30 В, ё2 = 16 В і ўнутраным супраціўленнем г ] = 1 Ом, г 2 = 2 Ом уключаны паралельна (рыс. 18.35) і працуюць на агульную нагрузку супраціўленнем R = 25 Ом. Вызначыць сілу току ва ўсіх галінах і магутнасць, спажываемую нагрузкай.
18.45. Вызначыць сілу току ва ўсіх участках ланцуга (рыс. 18.36) і
магутнасць, якую развівае кожная крыніцатоку, калі =6,0 В, ^2 = Ю>0 В, = 20,0 8,^ = 0,2 Ом,г2 = 0,2 Ом, г3 = 0,4Ом, /?] = 19,80м, Я2 = 45,8 0м, Л3= 100,0 Ом, /?4 = 99,6 Ом.
18.46. Вызначыцьсілу току ў асобных галінах ланцуга (рыс. 18.37), калі ! = 130,0 В, ^2= 117,0 В, R} = 1,0 Ом, /?2 = 0,6Ом, Я3 = 24,0Ом.
18.47. Калі патэнцыял анода фотаэлемента вышэйшы, чым патэнцыял катода, то сіла току фотаэлсмснта /0 = 10 мА (ток насычанасці); у процілеглым выпадку сіла току фотаэлемента роўная 0. He ўлічваючы унутранае супраціўленне крыніц току, знайсці напружанне на фотаэлементах у схемах, паказанных на рыс. 18.38, калі = 0,1 кВ,й2 = 0,2кВ,А] = 1,0 кОм, А2 = 2,0 кОм, R^ = 3,0 кОм, R^ = 4,0 кОм.
Работа і магутнасць току
18.48. Як з чатырох драцяных спіраляў супраціўленнямі 10, 20, 30 і 40 Ом, разлічаных на магутнасць нс большую, чым 2 Вт на кожнай, скласці награвальнік найбольшай магчымай магутнасці, калі ёсць крыніца току з ЭРС 20 В і ўнутраным супраціўленнем 20 Ом?
18.49. Для таго каб уключыць лямпу ў сетку напружання, большага за тое, на якое разлічана лямпа, можна карыстацца схемай, паказанай на рыс. 18.39, а ці на рыс. 18.39, б. У якой з гэтых схем ККДз вышэйшы, калі ў кожным выпадку лямпа гарыць у патрэбным рэжыме?
18.50. Лямпа, уключаная ў сетку напружаннем U ]= 200 В, спажывае
магутнасць = 40 Вт і гарыць ярка, прычым тэмпература ніці = 3000 ° С. Пры ўключэнні ў сетку напружаннем U2 = 100 В лямпа спажывае магутнасць Р2 = 25 Вт і ледзь-ледзь свеціцца, бо тэмпература ніці пры гэтым
роўная / 2 = 1000 ° С. Знайсці супраціўленне Rq ніці лямпы пры тэмперату-
Д
о
ры/ = 0°С.
Рыс.18.39
18.51. Ток магутнасцю 10 кВт неабходна перадаць па медных правадах на адлегласць 500 м пры напружанні 200 В. Вызначыць цеабходнае сячэнне гэтых правадоў, напружанне ў пачатку лініі перадач і магутнасць страт у лініі, калі напружанне спажыўца ніжэй зазначанага на 5 %, а страты напружання ў лініі не павінны перавышаць 10 %.
18.52. Генератар пастаяннага току развівае ЭРС 150 В і дае ў знешні ланцуг сілу доку 30 А. Вызначыць: магутнасць генератара; магутнасць страт унутры крыніцы току і спажыўца, а таксама ККДз
крыніцы току, калі яе ўнутранае супраціўленне 0,6 Ом.
18.53. На гарызантальна размешчаны вал рухавіка радыусам г раўнамерна намотваецца нітка з грузам масай т на канцы. Рухавік далучаны да крыніцы пастаяннага току з ЭРС ё і сілай току ў ланцугу I пры поўным супраціўленні ланцуга R. Колькі абаротаў робіць вал у секунду?