Закон Ома для неоднородного участка цепи

Закон Ома для неоднородного участка цепи.
Закон Ома для замкнутой цепи.
1. Источник тока с ЭДС, равной ε, и внутренним сопротивлением r, замкнут на
реостат, сопротивление R, которого можно менять от 0 до бесконечности. Найти:
а) зависимость силы тока I в цепи от сопротивления R. Построить график
зависимости I = I(R);
б) напряжение U на внешнем участке цепи. Построить график зависимости U
= U(R);
в) мощность Р, выделяемую на внешнем участке цепи.
г) при каком значении R΄ сопротивления на реостате выделяется максимальная
мощность;
д) какую максимальную мощность Рmax можно получить на нагрузке от
данного источника;
е) зависимость КПД цепи η от сопротивления R. Построить график
зависимости η = η (R).
2. А (П, ВО) Для измерения ЭДС источника тока и его внутреннего сопротивления
ученик собрал схему, представленную на рисунке. При этом идеальный вольтметр
показывал 5 В, а амперметр – 5 А. После размыкания ключа К вольтметр показал 6
В. Чему равны ЭДС источника и его внутреннее сопротивление?
ε r
K
V
A
3. А (П, ВО) При одном сопротивлении реостата вольтметр показывает 6 В,
амперметр – 1 А. При другом сопротивлении реостата показания приборов: 4 В и 2
А. Чему равно внутреннее сопротивление источника? Амперметр и вольтметр
считать идеальными.
ε r
R
V
A
1
4. В (Б, К) Чему равна ЭДС источника тока, если заряд конденсатора емкостью
С=200 мкФ равен 15 мКл? Сопротивление каждого резистора R = 1 Ом, внутреннее
сопротивление источника 0,5 Ом.
C
ε, r
R1
R3
R2
5. (С) Каково расстояние d между обкладками конденсатора (см. рисунок), если
напряженность электрического поля между ними Е = 5 кВ/м, внутреннее
сопротивление источника тока r = 10 Ом, его ЭДС ε = 20 В, а сопротивления
резисторов R1 = 10 Ом и R2 = 20 Ом?
С
R2
ε, r
R1
6. (С) Чему должна быть равна максимальная ЭДС источника, чтобы не произошел
пробой конденсатора С в схеме, показанной на рисунке? Пробой конденсатора
происходит при напряжении на нем Uп = 100 В. Сопротивления резисторов R1 = 50
Ом и R2 = 20 Ом. Внутренним сопротивлением источника тока можно пренебречь.
ε
R1
R2
С
2
7. (С) Напряженность электрического поля плоского конденсатора (см. рисунок)
равна 24 кВ/м. Внутреннее сопротивление источника тока r = 10 Ом, ЭДС ε = 30 В,
сопротивления резисторов R1 = 20 Ом, R2 = 40 Ом. Найдите расстояние между
пластинами конденсатора и его заряд.
С
R2
ε, r
R1
8. (С) В схеме на рисунке электрический заряд Q на обкладках конденсатора
электроемкостью С = 1000 мкФ равен 10 мКл. Внутреннее сопротивление источника
тока r = 10 Ом, сопротивление резисторов R1 = 10 Ом и R2 = 20 Ом и R3 = 30 Ом.
Какова ЭДС источника тока?
R3
ε,r
C
R2
R1
9. (С) На рисунке показана схема электрической цепи, состоящей из источника тока
с отличным от нуля внутренним сопротивлением, резистора, реостата и
измерительных приборов – идеального амперметра и идеального вольтметра.
Используя законы постоянного тока, проанализируйте эту схему и выясните, как
будут изменяться показания приборов при перемещении движка реостата вправо?
R1
A
ε,r
V
R2
10. (С) Источник напряжения, два реостата емкостями С1 = 1 мкФ и С2 = 4 мкФ и
резистор соединены по схеме. Найдите ЭДС источника тока, если заряд
конденсатора С1 равен 100 мкКЛ, а внутреннее сопротивление источника r = R/2.
C1
ε,r
R
C2
3