Контрольная работа № 1 «Постоянный ток

Контрольная работа № 1 «Постоянный ток. Законы постоянного тока»
1. Определить общее сопротивление цепи, силу тока в цепи, напряжение и силу тока на каждом резисторе.
R3
1.
R8
+
R2 R5
R1
R6
U= 50 B
R9
R7
_
_
_
R4
2.
R1
U=100 B
R3
R2
R5
R4
R1=5 Ом; R2=10 Ом; R3=2 Ом; R4=5 Ом; R5=8 Ом;
R6=6 Ом; R7=8 Ом; R8= 5 Ом; R9=5 Ом; R10=6 Ом.
R8
R6
R10
R7
3.
R9
R1
R1=5 Ом; R2=5 Ом; R3=4 Ом; R4=10 Ом; R5=2 Ом;
R6=10 Ом; R7=4 Ом; R8= 6 Ом; R9=12 Ом.
R7
+
U= 60 B
R1=5 Ом; R2=4 Ом; R3=2 Ом; R4=5 Ом; R5=3 Ом;
R6=1 Ом; R7=7 Ом; R8= 5 Ом; R9=15 Ом.
R2
R4
-
R3
R6
R8
R9
R5
4.
R12
+
R1
R2
R3
R4
R5
5.
R1
R3
R6
R7
R9
R7
R6 R8
=3
Ом
R
8
;
R9
=3
Ом
;
R2
R10
=6
R4 Ом R5
.
R8
R10
R11
R10
R1=4 Ом; R2=3 Ом; R3=7 Ом; R4=5 Ом;
R5=13 Ом; R6=10 Ом; R7=7 Ом; R8= 5 Ом;
R9=15 Ом; R10=15 Ом; R11=5 Ом; R12=5 Ом.
U= 50 B
R9
-
+
U= 45 B
R1=5 Ом; R2=4 Ом; R3=2 Ом; R4=5 Ом;
R5=4 Ом; R6=3 Ом; R7=2 Ом; R8= 5 Ом;
R9=4 Ом; R10= 3 Ом.
R1
R2
R4
R5
6.
R3
R1=5 Ом; R2=4 Ом; R3=5 Ом; R4=4 Ом;
R5=5 Ом; R6=4 Ом; R7=5 Ом; R8=4 Ом;
R9=5 Ом; R10=4 Ом.
+
U= 70 B
R6
R7
R8
R9
R10
7.
R1
R2
R3
R1=2 Ом; R2=2 Ом; R3=2 Ом; R4=2 Ом;
R5=3 Ом; R6=3 Ом; R7=3 Ом; R8=3 Ом;
R9=10 Ом; R10=15 Ом.
+
U=65 B
R4
R5
R6
R8
-
R7
R9
R10
8.
R3
R8
+
R2 R5
R1
R6
U= 50 B
R9
R7
_
_
_
R4
9.
R1
R2
R3
R1=8 Ом; R2=4 Ом; R3=2 Ом; R4=8 Ом;
R5=4 Ом; R6=2 Ом; R7=8 Ом; R8=4 Ом;
R9=2 Ом; R10=8 Ом.
+
U=64 B
R4
R5 R6 R7
R1=5 Ом; R2=5 Ом; R3=5 Ом; R4=5 Ом;
R5=3 Ом; R6=3 Ом; R7=3 Ом; R8=3 Ом;
R9=3 Ом.
R8
R9
10.
R1
R10
R2
R3
R1=5 Ом; R2=4 Ом; R3=2 Ом; R4=6 Ом;
R5=8 Ом; R6=10 Ом; R7=7 Ом; R8= 5 Ом;
R9=15 Ом; R10=12 Ом.
R4
R5
R6
R7
R9
R8
R10
+
U=75 B
-
11.
R1
R2
R1=5 Ом; R2=4 Ом; R3=12 Ом; R4=5 Ом;
R5=3 Ом; R6=10Ом; R7=7 Ом; R8=25 Ом;
R9=15 Ом; R10=4 Ом.
R3
R4
R5
R6
R7
R8
R9
+
U=90 B
-
R10
12.
R1
R2
R3
R1=5 Ом; R2=4 Ом; R3=2 Ом; R4=5 Ом;
R5=3 Ом; R6=1 Ом; R7=7 Ом; R8= 5 Ом;
R9=15 Ом; R10=8 Ом.
+
U= 84 B
R4
R5 R6 R7
R8
R9
R10
2. Для цепи, изображенной на рисунке: определить величину и направление тока в цепи; потенциал точек, приняв потенциал одной из точек равным нулю; построить потенциальную диаграмму; составить и
проверить баланс мощностей для цепи.
1.
Е1=10 B; Е2=22 В; Е3=6 В; E4=7 B; R1=3 Ом;
E4
R1
R01
E1
R2=5 Ом; R3=7 Ом; R4=12 Ом; R01=0,5 Ом;
R02=0,15 Ом; R03=0,25 Ом; R04=0,2 Ом.
R04
R
2
R4
E3
R03
R3
E2 R02
2.
E1
R2
R02
E2
R01
E3
R03
R3
Е1=20 B; Е2=12 В; Е3=8 В; E4=5 B; R1=5 Ом;
R2=7 Ом; R3=9 Ом; R4=10 Ом; R01=0,15 Ом;
R02=0,25 Ом; R03=0,35 Ом; R04=0,4 Ом.
R1
E4
3.
E1
R04
R2
R4
R02
E2 R5
R01
E3
R03
R3
Е1=12 B; Е2=20 В; Е3=8 В; E4=9 B; R1=5 Ом;
R2=7 Ом; R3=9 Ом; R4=15 Ом; R5=13 Ом;
R01=0,7 Ом; R02=0,17 Ом; R03=0,27 Ом;
R04=0,4 Ом.
R1
E4
4.
E1
R04
R5
R4
R2
R02
E2
R01
R3
R1
E4
R04
R4
E3 R03
Е1=10 B; Е2=18 В; Е3=12 В; E4=15 B;
R1=5 Ом; R2=10 Ом; R3=8 Ом; R4=12 Ом;
R5=17 Ом; R01=0,4 Ом; R02=0,15 Ом;
R03=0,29 Ом; R04=0,5 Ом.
5.
E1
Е3
R03
R2 R02 E2
R01
R3
Е1=12 B; Е2=15 В; Е3=18 В; E4=25 B;
R1=3 Ом; R2=5 Ом; R3=6 Ом; R4=8 Ом;
R01=0,5 Ом; R02=0,1 Ом; R03=0,2 Ом;
R04=0,15 Ом.
R1
E4
R04
R4
6.
E1
R2
R02
E5
R05
E2
R01
R3
R1
E4
R04
Е1=8 B; Е2=10 В; Е3=15 В; E4=20 B; E5=5 B;
R1=5 Ом; R2=8 Ом; R3=6 Ом; R4=10 Ом;
R01=0,5 Ом; R02=0,15 Ом; R03=0,25 Ом;
R04=0,10 Ом; R05=0,12 Ом.
R03
E3
R4
7.
E4
R1
R01
E1
R04
R2
Е1=20 B; Е2=12 В; Е3=6 В; E4=7 B; R1=3 Ом;
R2=5 Ом; R3=7 Ом; R4=12 Ом; R01=0,1 Ом;
R02=0,05 Ом; R03=0,25 Ом; R04=0,2 Ом.
R4
E3
R03
R3
E2 R02
8.
E1
R2
R02
E2
R01
E3
R03
R3
Е1=2 B; Е2=12 В; Е3=18 В; E4=5 B; R1=5 Ом;
R2=6 Ом; R3=8 Ом; R4=10 Ом; R01=0,15 Ом;
R02=0,25 Ом; R03=0,15 Ом; R04=0,3 Ом.
R1
E4
9.
E1
R04
R2
R4
R02
E2 R5
R01
E3
R03
R3
Е1=12 B; Е2=10 В; Е3=8 В; E4=9 B; R1=5 Ом;
R2=7 Ом; R3=5 Ом; R4=12 Ом; R5=13 Ом;
R01=0,7 Ом; R02=0,14 Ом; R03=0,24 Ом;
R04=0,4 Ом.
R1
E4
10.
E1
R04
R5
R4
R2
R02
E2
R01
R3
R1
E4
R04
R4
E3 R03
Е1=20 B; Е2=18 В; Е3=22 В; E4=15 B;
R1=5 Ом; R2=10 Ом; R3=9 Ом; R4=12 Ом;
R5=12 Ом; R01=0,3 Ом; R02=0,15 Ом;
R03=0,29 Ом; R04=0,45 Ом.
11.
E1
Е3
R03
R2 R02 E2
R01
R3
Е1=12 B; Е2=25 В; Е3=38 В; E4=25 B;
R1=3 Ом; R2=8 Ом; R3=6 Ом; R4=8 Ом;
R01=0,15 Ом; R02=0,1 Ом; R03=0,25 Ом;
R04=0,15 Ом.
R1
E4
R04
R4
12.
E1
R2
R02
E2
R01
E5
R05
R3
R1
E4
R04
Е1=8 B; Е2=18 В; Е3=25 В; E4=20 B; E5=5 B;
R1=15 Ом; R2=8 Ом; R3=6 Ом; R4=12 Ом;
R01=0,25 Ом; R02=0,15 Ом; R03=0,25 Ом;
R04=0,12 Ом; R05=0,15 Ом.
R03
E3
R4
3. Найти ток в каждой ветви, используя: а) законы Кирхгофа, б) метод наложения, в) метод узлового
напряжения, г) метод контурных токов.
1.
E1
R01
R2
E2 R02
R1
R1=2 Ом, R2=4 Ом, R3=6 Ом, R01=0,1 Ом,
R02=0,6 Ом, E1=60 В, Е2=80 В.
R3
2.
R2
E2 R02
E3
R1
R1=1 Ом, R2=3 Ом, R3=4 Ом, R02=0,3 Ом,
R03=0,15 Ом, E3=40 В, Е2=60 В.
R3
R03
3.
E1
R01
R1
R2
R1=1 Ом, R2=2 Ом, R3=5 Ом, R01=0,01 Ом,
R03=0,24 Ом, E1=70 В, Е3=90 В.
R3
E3
R03
4.
R1
R01
R2
E1
E2 R02
E3
R03
E3
R03
R1=2 Ом, R2=2 Ом, R3=4 Ом, R01=0,21 Ом,
R02=0,3 Ом, R03=0,4 Ом, E1=15 В, Е2=20 В,
Е3=25 В
R3
5.
R1
R01
R2
E1
E2 R02
E3
E3
R03
6.
R03
E1
R01
R3
R1=3 Ом, R2=12 Ом, R3=6 Ом, R4= 2 Ом,
R01=0,5 Ом, R03=0,4 Ом, E1=70 В, Е3=40 В.
R1
R2
R1=4 Ом, R2=5 Ом, R3=7 Ом, R01=0,12 Ом,
R02=0,5 Ом, R03=0,8 Ом, E1=40 В, Е2=60 В,
Е3=50 В.
R3
E3
R03
7.
E1
R01
R2
E2 R02
R1=7 Ом, R2=8 Ом, R3=4 Ом, R01=0,5 Ом,
R02=0,9 Ом, E1=45 В, Е2=60 В.
R1
R3
8.
R2
E2 R02
E3
R1
R1=2 Ом, R2=4 Ом, R3=6 Ом, R02=0,2 Ом,
R03=0,45 Ом, E2=60 В, Е3=80 В.
R3
R03
9.
E1
R01
R1
R2
R1=12 Ом, R2=4 Ом, R3=5 Ом, R01=0,8 Ом,
R03=0,24 Ом, E1=60 В, Е3=50 В.
R3
E3
R03
10.
R1
R01
R2
E1
E2 R02
E3
R03
11.
R1
E3
R01
R2
R03
E1
E2 R02
E3
R03
E3
R3
R03
R3
R1=5 Ом, R2=3 Ом, R3=4 Ом, R01=0,2 Ом,
R02=0,4 Ом, R03=0,4 Ом, E1=25 В, Е2=40 В,
Е3=55 В
R1=2 Ом, R2=5 Ом, R3=6 Ом, R01=0,22 Ом,
R02=0,5 Ом, R03=0,8 Ом, E1=80 В, Е2=60 В,
Е3=40 В.
12.
E1
R01
R2
R1
R1=10 Ом, R2=12 Ом, R3=4 Ом, R01=0,3 Ом,
R03=0,25 Ом, E1=50 В, Е3=80 В.
R3
E3
R03
4. Решить задачи, используя законы постоянного тока, работу и мощность в цепи постоянного тока.
1.
1. Необходимо изготовить реостат на 20 Ом из никелевой проволоки. Определить сечение
проволоки, если длина ее равна 5 м.
2. Электродвигатель, подключенный к сети 220 В, потребляет ток в 8 А. Какую работу совершает ток в течении 2 час 30 мин, какова мощность двигателя, какую энергию он потребляет?
3. Электродвижущая сила аккумулятора 2 В, внутреннее сопротивление 0,5 Ом. Зажимы
аккумулятора замкнуты проводником сопротивлением 3,5 Ом. Определить, сколько тепла выделит ток в
проводнике в течение 0,5 часа.
2.
1. Сопротивление спирали электрической плитки равно 24 Ом. Какова должна быть длина
нихромовой проволоки для этой спирали, если сечение проволоки 0,5 мм2?
2. К генератору, дающему для гальваностеми ток 900 А, напряжением 6 В, установлен бензиновый двигатель. Определить мощность этого двигателя, если КПД передачи 95%.
3. Найти внутреннее сопротивление и ЭДС источника тока, если при силе тока 30 А мощность во внешней цепи равна 180 Вт, а при силе тока 10 А эта мощность равна 100 Вт.
3.
1. Спираль электрической плитки изготовлена из нихромовой проволоки сечением 0,5 мм 2,
длиной 10 м. Определить, сколько тепла выделит ток в течении 10 мин, если плитка включена в сеть
напряжением 110 В.
2. Напряжение сети 12 В. Общий ток, потребляемый четырьмя параллельно включенными
одинаковыми лампами, равен 8 А. Определить сопротивление каждой лампы.
3. Элемент в одном случае замыкают сопротивлением 0,64 Ом, а в другом - сопротивлением 2,25 Ом. В обоих случаях мощность тока в проводниках оказалась одинаковой. Каково внутреннее
сопротивление элемента?
4.
1. От генератора с ЭДС 40 В и внутренним сопротивлением 0,04 Ом ток поступает по медному кабелю сечением 170 мм2 к месту электросварки, удаленному от генератора на 50 м. Найти напряжение на зажимах генератора и на сварочном аппарате, если сила тока в цепи равна 200 А. Какова мощность сварочной дуги?
2. Три проводника сопротивление 2, 3 и 6 Ом включены между собой параллельно. Общий
ток равен 18 А. Определить сколько тепла ежесекундно выделится в каждом проводнике.
3. Электродвигатель, механическая мощность которого 3,3 кВт и КПД 85%, работает от сети при напряжении 220 В. Определить силу тока и сопротивление обмотки якоря электродвигателя.
5.
1. 200 м проволоки сечением 4 мм2 имеют сопротивление 6,5 Ом. Определить материал
проводника.
2. Напряжение генератора 110 В. В сеть включены параллельно сорок ламп по 200 Ом каждая. Определить ЭДС машины, если внутреннее сопротивление ее 0,2 Ом.
3. Источник тока с ЭДС 1,6 В и внутренним сопротивлением 0,8 Ом замыкают проводником. Определить силу тока в проводнике и его сопротивление, если мощность тока во внешней цепи составляет 0,6 Вт.
6.
1. Генератор дает напряжение 115 В и обладает мощностью в 10 кВт. Энергия передается
по алюминиевым проводам сечением 95 мм2 на расстояние 250 м. Определить мощность, получаемую
потребителем.
2. Сколько тепла выделит в течении 1 часа ток 5 А, проходя по нагревательной спирали
электрического утюга, если спираль имеет сопротивление 24 Ом?
3. Генератор питает 50 параллельно соединенных ламп сопротивлением 300 Ом каждая.
Напряжение на зажимах генератора 128 В, его внутреннее сопротивление 0,1 Ом, а сопротивление подводящей линии 0,4 Ом. Найти силу тока в линии, ЭДС генератора, напряжение на лампах, полезную
мощность, потерю мощности на внутреннем сопротивлении генератора и в подводящих проводах.
7.
1. Длина проволоки 25 см. Материал проводника вольфрам. Определить сечение проводника, если сопротивление проводника 0,05 Ом.
2. Источник тока при коротком замыкании дает силу тока 1,5 А. Если источник замкнуть на
внешнее сопротивление 4 Ом, то мощность тока во внешней цепи будет равна 1 Вт. Найти ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока.
3. Лампочки, сопротивления которых 3 и 12 Ом, поочередно подключенные к некоторому
источнику тока, потребляют одинаковую мощность. Найти внутреннее сопротивление источника и КПД
цепи в каждом случае.
8.
1. Вычислить сопротивление телеграфной проволоки диаметром 4 мм, длиной 150 км, если
материалом проволоки является железо.
2. Два элемента с ЭДС 1,7 и 1,4 В и с внутренним сопротивлением 0,8 и 0,4 Ом соединены
последовательно и подключены к сопротивлению 5 Ом. Определить силу тока и напряжение во внешней
цепи и напряжение на зажимах каждого элемента.
3. Определить общую силу тока в шести электродвигателях, установленных на электровозе,
если напряжение на линии равно 3 кВ, механическая мощность каждого двигателя равна 350 кВт и КПД
равен 92%.
9.
1. Проводимость нихромовой проволоки длиной 80 м равна 0,025 См. Определить сечение
проволоки.
2. Дуговая сварка ведется при напряжении 40 В и сила тока 500 А. Определить потребляемую мощность и энергию, израсходованную за 30 мин. работы.
3. Электрический двигатель работает от источника электрического тока, напряжение на зажимах которого равно 120 В, а сила тока равна 7,5 А. Определить потерю мощности в обмотке двигателя
и его КПД, если сопротивление обмотки равно 2,2 Ом.
10.
1. Сопротивление спирали электрической плитки равно 40 Ом. Какова должна быть длина
алюминиевой проволоки для этой спирали, если сечение проволоки 0,4 мм2?
2. Два источника с ЭДС 6,5 и 3,9 В и с внутренним 2 Ом каждый соединены последовательно и подключены к внешней цепи с сопротивлением 9 Ом. Определить силу тока в элементах и во
внешней цепи.
3. От генератора с ЭДС 250 В и внутренним сопротивлением 0,1 Ом необходимо протянуть
к потребителю двухпроводную линию длиной 100 м. Сколько алюминия пойдет на изготовление подводящих проводов, если максимальная мощность потребителя 22 кВт и он рассчитан на напряжение 220 В?
11.
1. Необходимо изготовить реостат на 100 Ом из нихромовой проволоки. Определить сечение проволоки, если длина ее равна 10 м.
2. Электродвигатель, сопротивление обмотки которого равно 0,4 Ом, работает от сети с
напряжением 300 В. Определить энергию, израсходованную за 5 ч, механическую работу и потери на
нагревание обмотки. Сила тока равна 50 А.
3. Источник энергии с ЭДС 11 В и внутренним сопротивлением 1 Ом замкнут на нагрузку сопротивлением 20 Ом. Найти: а) ток в цепи; б) падение напряжения во внешней цепи; в) падение напряжения внутри
источника; г) кпд цепи.
12.
1. Сколько метров проволоки из нихрома диаметром 1 мм потребуется для изготовления переменного резистора сопротивлением 10 Ом?
2. При включении нагрузки разность потенциалов на выводах источника ЭДС стала 9 В, при этом
ток в цепи был 1,5 А. Определить сопротивление нагрузки и внутреннее сопротивление источника, если его ЭДС
15 В.
3. Определить общую силу тока в пяти электродвигателях, установленных на электровозе,
если напряжение на линии равно 6 кВ, механическая мощность каждого двигателя равна 45 кВт и КПД
равен 96%.