Закон Ома для повного кола.

Застосуємо формулу до замкнутого електричного кола. Очевидно, що робота кулонівських сил по замкнутому контуру дорівнює нулю, отже,.

Тоді , або . Під R_заг розуміють опір зовнішньої частини кола (R) і внутрішній опір джерела струму (r).

Закон Ома для повного кола: сила струму в повному колі дорівнює

відношенню ЕРС джерела до повного опору кола:

Якщо коло містить декілька послідовно ввімкнених елементів із ЕРС, то повна ЕРС кола дорівнює алгебраїчній сумі ЕРС ок­ремих елементів. Загальний опір кола дорівнює сумі всіх опорів:

У разі паралельного з'єднання елементів із однаковою ЕРС електро­рушійна сила батареї дорівнює ЕРС одного елемента.

19. Наслідки закону Ома для повного кола.

- Напруга на полюсах замкнутого джерела струму.

- Напруга на полюсах розімкнутого джерела струму.

- Коротке замикання джерела струму ,тобто джерело дає найбільший струм, який може дати дане джерело ()

Контрольні запитання

1. Напишіть формулу для визначення роботи постійного струму.

2. Доведіть, що робота струму виміряється в джоулях.

3. Як записується закон Джоуля-Ленца?

4. Як залежить кількість теплоти, що виділяється під час проходження струму у провідниках, від опору цих провідників у разі їх послідовного і паралельного з'єднання?

5. Запишіть формулу потужності постійного струму.

6. Доведіть, що потужність струму виражається у ватах.

7. Яким приладом вимірюють потужність постійного струму?

8. Чи може тривалий час існувати електричний струм у колі, якщо на рухомі носії струму діють тільки кулонівські сили?

9. Чому електричне поле заряджених частинок не здатне підтримувати постійний електричний струм у колі?

10. Які сили прийнято називати сторонніми?

11. Що називають електрорушійною силою?

12. Як слід розуміти, що ЕРС одного джерела більша за ЕРС іншого?

13. З яких ділянок складається замкнуте електричне коло?

Задачі

1. У спіралі електроплитки, ввімкненої в розетку з напругою 220 В, за сили струму 3,5 А виділилося 690 кДж теплоти. Скільки часу була ввімкнена в мережу плитка? (Відповідь: 15 хв.)

2. Три однакові гальванічні елементи з ЕРС 1,5 В і внутрішнім опором 0,3 Ом з'єднані: а) послідовно; б) паралельно. Чому дорів­нюють ЕРС і внутрішній опір батареї? (Відповідь: а) 4,5 В; 0,9 Ом; б) 1,5 В; 0,1 Ом.)

3. Знайдіть швидкість впорядкованого руху електронів у мідному про­воді (вважайте, що на кожний іон міді припадає два електрони про­відності) з площею поперечного перерізу = 0,5 мм2 за сили стру­му = 2,5 А). (Відповідь: 1 МА/м2.)

4. Яка кількість теплоти щосекунди виділяється ксеноновим електричним світиль-ником потужністю 300 кВт?

5. Два провідники опором 10 і 23 Ом ввімкнені в мережу напругою 100 В. Яка кіль-кість теплоти виділиться за 1 с в кожному провіднику, якщо їх з’єднати паралельно?

6. Елемент замикається дротом одного разу з опором 4 Ом, іншого – 9 Ом. В обох випадках кількість тепла Q, що виділяється в провіднику за один і той самий час, ви-являється однаковою. Яким є внутрішній опір елемента?

7. У спіралі електроплитки, ввімкненої в розетку з напругою 220 В, за сили струму 3,5 А виділилося 690 кДж теплоти. Скільки часу була ввімкнена в мережу плитка?

8. У кипятильнику місткістю 5 л з ККД 70 % вода нагрівається від 10 до 100 С за 20 хв. Якої сили струм проходить по обмотці нагрівника, якщо напруга дорівнює 220 В?

9. До джерела ЕРС 12 В і внутрішнім опором 1 Ом підключений реостат, опір якого 5 Ом. Знайдіть силу струму в колі й напругу на затискачах джерела.

10. Джерело струму з ЕРС 2 В і внутрішнім опором 0,8 Ом замкнуто нікеліновим дротом завдовжки у 2,1 м і перерізом 0,21 мм. Визначити напругу на затискачах дже-рела струму.

11. Вольтметр, підключений до затискачів джерела струму, показав 6 В. Коли до тих же затискачів підключили резистор, вольтметр став показувати 3 В. Що покаже во-льтметр, якщо замість одного підключити два такі ж резистори, з’єднані паралельно?

12. ЕРС батареї 6 В. Зовнішній опір кола дорівнює 11,5 Ом, а внутрішній – 0,5 Ом. Знайдіть силу струму в колі і напругу на затискачах батареї.?

13. Напруга на затискачах генератора 36 В, а опір зовнішнього кола в 9 разів більший від внутрішнього опору. Якою є ЕРС генератора?

14. Два елементи, ЕРС яких 1,9 і 1,1 В, внутрішні опори 0,8 і 0,1 Ом, замкнуті па-ралельно на зовнішній опір 10 Ом. Визначити силу струму в зовнішньому колі.

Дата добавления: 2014-01-04