Розглянемо класичне завдання. Даний куб, ребра якого є провідники з якимсь однаковим опором. Цей куб включається в електричний ланцюг між усілякими його точками. Питання: чому одно опір кубау кожному з цих випадків? У цій статті репетитор з фізики та математики розповідає про те, як вирішується це класичне завдання. Існує також відеоурок, в якому ви знайдете не тільки докладне пояснення розв'язання задачі, але й реальну фізичну демонстрацію, що підтверджує всі обчислення.
Отже, куб може бути включений у ланцюг трьома різними способами.
Опір куба між протилежними вершинами
У цьому випадку струм, дійшовши до точки Aрозподіляється між трьома ребрами куба При цьому, оскільки всі три ребра еквівалентні з погляду симетрії, жодному з ребер не можна надати більшу чи меншу «значимість». Тому струм між цими ребрами повинен обов'язково розподілитися порівну. Тобто сила струму в кожному ребрі дорівнює:
В результаті виходить, що падіння напруги на кожному з цих трьох ребер однаково і рівне, де - опір кожного ребра. Але падіння напруги між двома точками дорівнює різниці потенціалів між цими точками. Тобто потенціали точок C, Dі Eоднакові та рівні. З міркувань симетрії потенціали точок F, Gі Kтакож однакові.
Крапки з однаковим потенціалом можна з'єднувати провідниками. Це нічого не змінить, тому що за цими провідниками все одно не потече ніякий струм:
В результаті отримаємо, що ребра AC, ADі AE T. Так само ребра FB, GBі KBз'єднаються в одній точці. Назвемо її точкою M. Що стосується 6 ребер, що залишилися, то всі їх «початки» виявляться з'єднані в точці T, а всі кінці - у точці M. В результаті ми отримаємо наступну еквівалентну схему:
Опір куба між протилежними кутами однієї грані
В даному випадку еквівалентними є ребра ADі AC. По них потече однаковий струм. Крім того, еквівалентними також є KEі KF. По них потече однаковий струм. Ще раз повторимо, що струм між еквівалентними ребрами повинен розподілитися порівну, інакше порушиться симетрія:
Таким чином, в даному випадку однаковий потенціал мають точки Cі D, а також точки Eі F. Значить, ці точки можна об'єднати. Нехай крапки Cі Dоб'єднаються у точці M, а крапки Eі F- У точці T. Тоді вийде наступна еквівалентна схема:
На вертикальній ділянці (безпосередньо між точками Tі M) Струм не тече. Справді, ситуація аналогічна врівноваженому вимірювальному мосту. Це означає, що цю ланку можна виключити із ланцюга. Після цього порахувати загальний опір не складе труднощів:
Опір верхньої ланки дорівнює, нижньої -. Тоді загальний опір дорівнює:
Опір куба між прилеглими вершинами однієї грані
Це останній можливий варіант підключення куба до електричного ланцюга. У цьому випадку еквівалентними ребрами, через які тече однаковий струм, є ребра ACі AD. І, відповідно, однакові потенціали матимуть точки Cі D, а також симетричні їм точки Eі F:
Знову попарно з'єднуємо точки з однаковими потенціалами. Ми можемо це зробити, тому що струм між цими точками не потече, навіть якщо з'єднати їх провідником. Нехай крапки Cі Dоб'єднаються в крапку T, а крапки Eі F- в точку M. Тоді можна намалювати наступну еквівалентну схему:
Загальне опір отриманої схеми розраховується стандартними способами. Кожен сегмент із двох паралельно з'єднаних резисторів замінюємо на резистор опором. Тоді опір «верхнього» сегмента, що складається з послідовно з'єднаних резисторів , і , .
Цей сегмент з'єднаний із «середнім» сегментом, що складається з одного резистора опором, паралельно. Опір ланцюга, що складається з двох паралельно з'єднаних резисторів опором і дорівнює:
Тобто схема спрощується ще більш простого виду:
Як видно, опір «верхнього» П-подібного сегмента дорівнює:
Ну а загальний опір двох паралельно з'єднаних резисторів опором і дорівнює:
Експеримент на вимірі опору куба
Щоб показати, що все це не математичний трюк і що за цими обчисленнями стоїть реальна фізика, я вирішив провести прямий фізичний експеримент з вимірювання опору куба. Ви можете переглянути цей експеримент у відео, що знаходиться на початку статті. Тут я розміщу фотографії експериментальної установки.
Спеціально для цього експерименту я спаяв куб, ребрами якого є однакові резистори. Також у мене є мультиметр, який я увімкнув у режимі вимірювання опору. Опір одиночного резистора дорівнює 38.3 кОм:
Для розвитку творчих здібностей учнів цікаві завдання вирішення резисторних схем постійного струму шляхом рівнопотенційних вузлів. Вирішення цих завдань супроводжується послідовним перетворенням вихідної схеми. Причому найбільшу зміну вона зазнає після першого кроку, коли цей метод використовується. Подальші перетворення пов'язані з еквівалентною заміною послідовних чи паралельних резисторів.
Для перетворення ланцюга користуються тим властивістю, що у кожному ланцюга точки з однаковими потенціалами можна з'єднувати у вузли. І навпаки: вузли ланцюга можна розділити, якщо після цього потенціали точок, що входять у вузол, не зміняться.
У методичній літературі часто пишуть так: якщо схема містить провідники з однаковими опорами, розташованими симетричнощодо якоїсь осі або площини симетрії, то точки цих провідників, симетричні щодо цієї осі або площини, мають однаковий потенціал. Але вся складність у тому, що таку вісь чи площину ніхто на схемі не позначає і знайти її непросто.
Пропоную інший, спрощений спосіб розв'язання таких завдань.
Завдання 1. Дротовий кубик (мал. 1) включений у ланцюг між точкамиА до Ст.
Знайдіть його загальний опір, якщо опір кожного ребра дорівнює R.
Поставимо кубик на ребро АВ(рис. 2) і "розпиляємо" його на двіпаралельні половинкиплощиною АА 1 B 1 В, що проходить через нижнє та верхнє ребро.
Розглянемо праву половинку куба. Врахуємо, що нижнє і верхнє ребро розщепилися навпіл і стали в 2 рази тоншими, а їх опори збільшилися в 2 рази і стали в 2 рази. R(Рис. 3).
1) Знаходимо опірR 1трьох верхніх провідників, з'єднаних послідовно:
4) Знаходимо загальний опір цієї половинки куба (рис. 6):
Знаходимо загальний опір куба:
Вийшло порівняно просто, зрозуміло та доступно для всіх.
Завдання 2. Дрітовий кубик підключений у ланцюг не рубом, а діагоналлюАС будь-якої грані. Знайдіть його загальний опір, якщо опір кожного ребра дорівнює R (рис. 7).
Знову ставимо кубик на ребро АВ. "Розпилюємо" кубик на двіпаралельні половинкитією самою вертикальною площиною (див. рис. 2).
Знову розглядаємо праву половинку дротяного куба. Враховуємо, що верхнє та нижнє ребро розщепилися навпіл та їх опори стали по 2 R.
З урахуванням умови завдання маємо таку сполуку (рис. 8).
Транскрипт
1 Фонд «Талант та успіх». Освітній центр "Сіріус". Напрямок «Наука». прельська фізична зміна. 207 рік. Частина I. Розрахунок опорів Закон Ома. Опір. Послідовне та паралельне з'єднання.симетричні схеми. Містки. Перетворення зірка-трикутник. Ланцюги з перемичками. Нескінченні ланцюжки та сітки. Визначте еквівалентний опір дротяних структур, представлених на малюнку. Опір кожної ланки структури, тобто. дротики між вузлами незалежно від довжини одно. а) б) в) г) д) е) е) 2. N точок з'єднані один з одним однаковими провідниками з опором кожен. Визначити еквівалентний опір схеми між двома сусідніми точками. 3. У містечку Уітстона опору підбирають таким чином, що чутливий гальванометр показує нуль. а) Вважаючи опори 2 і r відомими, визначте величину опору rx. б) якщо поміняти місцями батарею та гальванометр, то знову вийде мостова схема. Чи збережеться баланс у новій схемі? 4. Знайдіть еквівалентний опір ділянки ланцюга. а) 2 б) 2 в) Визначте еквівалентний опір ділянки ланцюга, що містить перемички з незначним малим опором. а) б) Електричний ланцюг складений із семи послідовно з'єднаних резисторів = кому, 2 = 2 кому, 3 = 3 кому, 4 = 4 кому, 5 = 5 кому, 6 = 6 кому, 7 = 7 кому і чотирьох перемичок. На вхід подається напруга U = 53,2 В. Вкажіть резистори, через які протікають мінімальний та максимальний струми, та визначте значення цих струмів.
2 Фонд «Талант та успіх». Освітній центр "Сіріус". Напрямок «Наука». прельська фізична зміна. 207 рік. 7. Ланцюг, що складається з трьох резисторів і чотирьох однакових перемичок (дві нижні з'єднані паралельно), підключений до джерела з напругою U = 0 В. Вважаючи відомими = 3 Ом, визначте силу струму в перемичці В. Опір перемичок набагато менший за опір резисторів. U 2 В 8. Куб зібраний з однакових резисторів, що мають опір. Два резистори замінені на ідеальні перемички, як зазначено на малюнку. Знайдіть загальний опір системи між контактами і B. Які резистори з тих, що залишилися, можна прибрати, і це не змінить загальний опір системи? Якщо відомо, що через більшість резисторів у схемі тече струм I = 2, який загальний струм входить до системи у вузлі? Який струм тече через ідеальну перемичку? ` K M C L В` 9. Визначте опір дротяної сітки між зазначеними висновками. Рамка, виділена товстою лінією, має дуже малий опір. Опір кожної з інших ланок сітки дорівнює. 0. Визначте еквівалентний опір напівнескінченних ланцюжків резисторів, представлених на малюнку. 2 2 а) б) в) Визначте еквівалентний опір ланцюжка, що нескінченно розгалужується, що складається з резисторів з опором. 2. Нескінченна сітка з квадратними осередками виготовлена із дроту. Опір кожного ребра сітки дорівнює. На малюнку C середина ребра B. Відомо, що з підключенні омметра між точками і B він показує опір /2. Який опір покаже омметр, підключений між точками та C? 3. Визначте опір нескінченних плоских сіток з опором однієї сторони осередку, виміряний між вузлами і В. а) б) в) В В 4. Визначте опір нескінченної об'ємної кубічної сітки з опором однієї сторони осередку, виміряний між сусідніми вузлами та В.
3 Фонд «Талант та успіх». Освітній центр "Сіріус". Напрямок «Наука». прельська фізична зміна. 207 рік. 5. Пустотіла металева куля має радіус r = 0 см і товщину стінок d = мм. Він виготовлений з міді, крім смужки на "екваторі" шириною a = 2 мм, яка виконана з алюмінію. Коли на "полюс" кулі було подано напругу U = 0, мв, через нього пішов струм I = 5,2. Досвід повторили з іншою кулею, яка замість алюмінієвої смужки була залізна. Який струм піде через цю кулю? Питомий опір алюмінію 0,03 Ом мм 2/м, заліза 0,0 Ом мм 2/м. 6. Кільце радіусу r = 0 см виготовлено з дроту перетином S = 5 мм 2. Матеріал дроту неоднорідний і його питомий опір залежить від кута так, як показано на графіку. Опір між різними парами точок кільця вимірюють омметром. Який максимальний опір можна отримати за таких вимірювань?
4 Фонд «Талант та успіх». Освітній центр "Сіріус". Напрямок «Наука». прельська фізична зміна. 207 рік. Вимірювання сили струму та напруги. мперметр, вольтметр та омметр. Частина II. Вимірювальні прилади. Визначте невідомі параметри електричного кола. (Прилади вважатися ідеальними). U 0 2 а) U 0 = 24 B = 2 I -? U v-? б) 2 U I 4 = = 2 2 = 3 3 = 2 4 = 20 5 = 0 U-? I 6 =? 2. Визначте показання амперметра у зображеному на малюнку ланцюга. Напруга джерела U =,5, опір кожного резистора = ком. 3. На ділянці ланцюга, схема якого наведена на малюнку, включені резистори з опорами = 6 Ом, 2 = 3 Ом, 3 = 5 Ом, 4 = 8 Ом. Показання першого амперметра I = 0,. Знайдіть показання другого амперметра. 4. Визначте невідомі за відомими показаннями приладів. Опір амперметрів вважати набагато меншим, ніж опір резисторів. Прилади однакові. 6 а) б) в) В 5 B 5 2 3В г) д) B Як змінюватимуться показання ідеальних приладів при переміщенні повзунка реостата/потенціометра у напрямку, вказаному стрілкою або при розмиканні ключа? 3 а) б) в) г) Ɛ,r Ɛ,r 6. Схема зібрана з деякої кількості резисторів, реостата, ідеальних батарейки, вольтметра і амперметра. Повзунок реостату зрушують, трохи збільшуючи його опір. В який бік зміняться показання вольтметра та амперметра?
5 Фонд «Талант та успіх». Освітній центр "Сіріус". Напрямок «Наука». прельська фізична зміна. 207 рік. 7. Визначте показання вольтметра, підключеного між двома вузлами фрагмента електричного ланцюга, якщо показання амперметрів та 3 дорівнюють I = 2, I3 = 9 відповідно, а опір резисторів = 0 Ом. I2 I3 I 8. Електричний ланцюг у формі тетраедра містить чотири однакових резистора, ідеальне джерело постійної напруги та ідеальний амперметр, який показує силу струму I = 2. Якщо замінити амперметр на ідеальний вольтметр, він покаже напругу U = 2 В. Визначте напругу U0 джерела та опір одного резистора. 9. Електричний ланцюг є сіткою, що складається з однакових ланок, що мають однакові опори. Одна з ланок замінена на ідеальний вольтметр. На схему подано напругу U0 = 9,7 В. Знайдіть показання вольтметра. U0 0. Електричний ланцюг є сіткою, що складається з однакових ланок, що мають однакові опори. Одна з ланок замінена на ідеальний вольтметр. На схему подано напругу U0 = 73 В. Знайдіть показання вольтметра. U0. Експериментатор із кількох однакових резисторів та однакових вольтметрів зібрав схему, зображену на малюнку. Чому дорівнюватиме сума показань всіх вольтметрів, якщо на контакти подати напругу U = 6 В. Опір вольтметрів набагато більше опору резисторів. 2. Ділянка схеми складається із невідомих опорів. Як, маючи джерело, ідеальні амперметр і вольтметр, з'єднувальні дроти з нульовим опором, виміряти опір, підключеного до точок і B, не розриваючи жодного контакту у схемі? 3. Знавець фізики зібрав схему з трьох однакових резисторів, підключив її до джерела постійної напруги (який можна вважати ідеальним) і виміряв вольтметром напругу спочатку між точками і D, а потім між точками і B. У нього вийшло U = 3 В і U2 = 0,9 відповідно. Тоді знавець фізики з'єднав точки та C проводом (опір якого можна знехтувати) та виміряв напругу між точками B та D. Що він отримав? 4. Схема, наведена малюнку, містить 50 різних амперметрів і 50 однакових вольтметрів. Покази першого вольтметра U = 9,6, першого амперметра I = 9,5 м, другого амперметра I2 = 9,2 м. Визначте за цими даними суму показань всіх вольтметрів. 5. Якщо до батареї підключений лише перший вольтметр, він показує 4 У. Якщо підключений лише другий - він показує 4,5 У. Якщо до батареї підключені обидва ці вольтметри, то разом вони показують 5 В. Якими будуть показання цих двох вольтметрів, якщо їх підключити до цієї ж батареї паралельно? 2 B
6 Фонд «Талант та успіх». Освітній центр "Сіріус". Напрямок «Наука». прельська фізична зміна. 207 рік. 6. Електричний ланцюг складається з двох однакових вольтметрів і двох амперметрів. Їх показання U = 0, U2 = 20 В, I = 50 м, I2 = 70 м відповідно. Визначте опір резистора, отримавши відповідь у загальному вигляді. 7. Електричний ланцюг складається з батарейки, шести резисторів, значення опорів яких = Ом, 2 = 2 Ом, 3 = 3 Ом, 4 = 4 Ом і трьох однакових амперметрів, внутрішній опір r яких мало. Обчисліть показання амперметрів, якщо напруга батареї U = 99 В. 8. Знайдіть показання однакових вольтметрів. Опору вольтметрів набагато більше опорів резисторів = 0 Ом. Напруга на вході U = 4,5 В. 9. До батареї з ЕРС Ɛ = 9 В і невідомим внутрішнім опором послідовно підключені амперметр і вольтметр. Опір приладів невідомий. Якщо паралельно вольтметру включено опір (його величина теж невідома), показання амперметра вдвічі збільшується, а показання вольтметра вдвічі зменшується. Яким стало показ вольтметра після підключення опору? 20. Визначте показання однакових омметрів у схемах, представлених на рисунку. опір кожного з резисторів у схемах дорівнює. а) б) в) 2. Електричний ланцюг є сіткою, що складається з однакових ланок, що мають однакові опори. Дві з ланок замінено на однакові омметри. Знайдіть свідчення омметрів. 22. Визначте суму показань омметрів у схемі, наведеній на малюнку. Ɛ,r Ɛ 2,r З однакових омметрів зібрали ланцюг, зображений на малюнку. Один із приладів показує опір = 2000 Ом. Визначте суму показань двох омметрів, що залишилися. 24. Побудувати графік залежності показань правого омметра залежно від опору реостата, який може змінюватись у межах від 0 до 2. Власний опір омметра. Омметри вважати однаковими. 0-2
7 Фонд «Талант та успіх». Освітній центр "Сіріус". Напрямок «Наука». прельська фізична зміна. 207 рік. Частина III. Джерела напруги. Нелінійні елементи Закон Джоуля-Ленца. Джерела напруги. Електрорушійна сила джерела струму. Закон Ома для повного кола. З'єднання джерел струму. Нелінійні елементи. Схема, зображена на малюнку, зібрана з однакових лампочок і підключена до джерела напруги. Розташуйте лампочки в порядку зростання яскравості. 2. До регульованого джерела напруги підключено схему з чотирьох резисторів, як показано на малюнку. мперметр вказує струм 2,5. На двох резисторах виділяється потужність 50 Вт, інших двох 200 Вт. Ключ K замикають, а напруга джерела змінюють так, щоб амперметр знову показував 2,5. Які потужності виділятимуться на резисторах після цього? 3. Ланцюжок із двох послідовно з'єднаних резисторів підключений до джерела постійної напруги U = 2 В. Опір одного з них = 4 Ом. При якому значенні опору другого резистора 2 теплова потужність, що виділяється на ньому, буде максимальна? Знайти цю максимальну потужність. 4. Є однакові резистори, що мають форму правильного циліндра. Бічна поверхня кожного резистора добре теплоізольована, і при нагріванні тепловіддача відбувається тільки через торці. Один із резисторів приєднали до ідеальної батареї. При цьому він нагрівся до температури t = 38 C. Потім до цієї батареї послідовно підключили три такі резистори, щільно поєднавши їх торці і забезпечивши хороший електричний контакт. До якої температури нагріються резистори? Кімнатна температура t0 = 20 C. Потужність тепловіддачі пропорційна різниці температур резистора та навколишнього середовища. Опір резисторів при нагріванні не змінюється. 5. Циліндричний провідник радіусу r складається з двох однорідних ділянок з питомими опорами ρ і ρ2 і сполучної їх неоднорідної ділянки довжини L. Яка теплова потужність виділяється в неоднорідній ділянці, якщо напруга на ρ 2 2r одиницю довжини провідника з питомим опором ρ L питомий опір неоднорідної ділянки лінійно змінюється від ρ до ρ2? 6. До ідеального джерела струму підключений резистор опором. Напруга джерела дорівнює U. Виявилося, що температура резистора T залежить від часу t як T = T0 + αt (T0 і відомі константи). Резистор має масу m і виготовлений із речовини з питомою теплоємністю. Чому дорівнює теплова потужність, що віддається резистором у навколишнє середовище? 7. Опір резистора лінійно зростає з температурою, а потужність тепловіддачі з його поверхні прямо пропорційна різниці температур резистора та навколишнього середовища. Якщо пропускати через резистор дуже малий струм, його опір дорівнює 0. Коли величина струму, що протікає через резистор, наближається до I0, резистор швидко розігрівається та плавиться. Яка напруга буде на резисторі, якщо через неї пропустити струм I0/2? 8. До резистора, опір якого залежить від температури за законом (t) = 0 (+ αt), де t температура С, αі 0 - невідомі коефіцієнти, підключають джерело струму. Через деякий час джерело відключають від резистора. Графік залежності температури резистора від часу показаний малюнку. Потужність тепловіддачі резистора в навколишнє середовище пропорційна різниці температур резистора та навколишнього середовища: P = βt, де невідомий коефіцієнт. Вважаючи, що температура резистора однакова у всіх його точках, знайдіть α.
8 Зараз не вдається відобразити рисунок. Фонд «Талант та успіх». Освітній центр "Сіріус". Напрямок «Наука». прельська фізична зміна. 207 рік. 9. Знайдіть ЕРС і внутрішній опір еквівалентного джерела (? = ? ? b) ? 2 а) б) в) 2 r 2 Ɛ r 2Ɛ Ɛ B r 0. Є ланцюг, що містить N = 000 однакових джерел струму з ЕРС Ɛ та внутрішнім опором r кожен. Між точками ib(на дузі СВ) знаходиться m джерел струму. Знайдіть різницю потенціалів між точками і B. Якою буде ця різниця потенціалів, якщо елементи будуть звернені один до одного однойменними полюсами? Експериментатор зібрав електричний ланцюг, що складається з різних батарейок з незначними внутрішніми опорами і однакових плавких запобіжників, опір яких теж дуже мало, і намалював його схему (запобіжники на схемі позначені чорними прямокутниками). Експериментатор пам'ятає, що того дня під час проведення досвіду всі запобіжники залишилися цілими. Напруги деяких батарей відомі. Відновіть невідомі значення напруги. 2. На малюнку наведено ідеалізовані вольтамперні характеристики діода та резистора. Побудуйте вольтамперну характеристику ділянки ланцюга, що містить діод та резистор, з'єднані: а) паралельно; б) послідовно. I0 0 I U0 2U0 D U 3. На малюнку наведено ідеалізовані вольтамперні характеристики діода та резистора. Побудуйте вольтамперну характеристику ділянки ланцюга, що містить діод і два резистори. -0,4-0,2 3,0 2,0,0 0 -,0 I, D 0,2 0,4 0,6 U, В а) б) 4. На малюнку наведено вольтамперні характеристики резистора та ділянки ланцюга , Що складається з резистора та нелінійного елемента, з'єднаних: а) послідовно; б) паралельно. -0,4-0,2 3,0 2,0,0 0 I, Σ 0,2 0,4 0,6 U, В Побудуйте вольтамперну характеристику нелінійного елемента. -,0 0,5 5. Визначте, через який нелінійний елемент піде більший струм, 2 0,4 якщо його підключити до джерела з U0 = 0,5 і r = Ом. 3 0,3 0,2 I, 0, 0 0, 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 U,В
9 Фонд «Талант та успіх». Освітній центр "Сіріус". Напрямок «Наука». прельська фізична зміна. 207 рік. 6. Знайдіть величину струму, що йде через діод, у ланцюгу, представленому на рисунку. напруга ідеального джерела U і опір відомі. 4 U 2 7. В одне з плечей моста включений нелінійний елементx, для якого залежність сили струму Ix від прикладеної напруги Ux дається формулою: ix = Ux 3, де = 0,25 /В 3. Знайти потужність Nx, що виділяється на нелінійному елементі в умовах, коли струм через гальванометр Г відсутній. Опір інших плеч моста = 2 Ом, 2 = 4 Ом та 3 = Ом. 8. Коли в настільну лампу вставили лампочку, на якій розсіюється потужність W = 60 Вт, то виявилося, що на сполучних дротах лампи розсіюється потужність W2 = 0 мВт. Яка потужність розсіюватиметься на сполучних проводах, якщо поставити лампочку потужністю W3 = 00 Вт? Напруга у мережі обох випадках вважати рівним U = 220 У. 9. Опір елемента X змінюється залежно від напруги у ньому. Якщо напруга U< Uкр, то сопротивление равно, а при U >Uкр опір дорівнює 2. З трьох елементів X збирають схему, показану малюнку. Знайдіть залежність струму через схему від напруги у ній. 20. Напругу джерела, підключеного до ланцюга, що складається з однакових резисторів опором = Ом та нелінійного елемента, можна змінювати. Залежність показань амперметра від напруги джерела задана графіку. Позитивний напрямок струму задано на схемі електричного кола. Відновіть за даними вольтамперную характеристику нелінійного елемента. 2. Електричний ланцюг, схема якого представлена на малюнку, містить три однакові резистори = 2 = 3 = і три однакові діоди D, D2, D3. Вольтамперна характеристика діода представлена графіку. Визначте силу струму через амперметр I залежно від напруги UВ між точками та В. мперметр ідеальний. Побудуйте графік залежності I від UB, вказавши значення струму та напруги у характерних точках. 22. У вашому розпорядженні є необмежену кількість резисторів довільного опору та діодів. Діоди пропускають струм тільки в одному напрямку, при цьому падіння напруги на них дорівнює (див. рис. а). Яку схему потрібно зібрати, щоб вона мала таку залежність струму від напруги, як показано на рис. б? Намагайтеся використовувати якомога менше елементів. Контрольна робота. Постійний струм. на 0 Ом (на одному із паралельно з'єднаних резисторів) 2. 3/30
10 3. 0/ м 5. 4 м Фонд «Талант та успіх». Освітній центр "Сіріус". Напрямок «Наука». прельська фізична зміна. 207 рік.
Електрика. Постійний струм. Кірхгоф Завдання 1. Електричний ланцюг (див. малюнок) складається з двох однакових вольтметрів та двох амперметрів. Їх показання: U 1 = 10.0, U 2 = 10.5, I 1 = 50 ма, I 2 =
І. В. Яковлєв Матеріали з фізики MathUs.ru Зміст Електричні ланцюги 1 Всеросійська олімпіада школярів з фізики................... 1 2 Московська фізична олімпіада...... .....................
Майстер-клас «Електродинаміка. Постійний струм. Робота та потужність струму». 1. По провіднику тече постійний електричний струм. Величина заряду, що проходить через провідник, зростає з часом
1 Постійний електричний струм Довідкова інформація. ВИЗНАЧЕННЯ СИЛИ СТРУМУ Нехай через деяку поверхню, площа якої S, перпендикулярна до неї, за час проходить заряд q. Тоді силою струму називається
Варіант 1 Початковий рівень 1. На малюнку зображено графік залежності сили струму у провіднику від напруги на його кінцях. Чому дорівнює опір провідника? А. 8 Ом. Б. 0,125 Ом. Ст 16 Ом. Р. 2 Ом.
С1.1. На фотографії зображено електричний ланцюг, що складається з резистора, реостата, ключа, цифрового вольтметра, підключеного до батареї, і амперметра. Використовуючи закони постійного струму, поясніть, як
На малюнку показано ланцюг постійного струму. Внутрішній опір джерела струму можна знехтувати. Встановіть відповідність між фізичними величинами та формулами, за якими їх можна розрахувати (
Завдання 12. 1. На малюнку зображено схему електричного ланцюга, що складається з трьох резисторів і двох ключів К1 і К2. До точок А та В додано постійну напругу. Максимальна кількість теплоти, що виділяється
І. В. Яковлєв Матеріали з фізики MathUs.ru Нелінійні елементи Вольт-амперна характеристика нелінійного елемента електричного ланцюга є нелінійною функцією. Завдання 1. (Всерос., 1993, фінал, 9)
І. В. Яковлєв Матеріали з фізики MathUs.ru Обчислення опорів Задача 1. («Курчат» 016, 8) У лабораторії є два шматки мідного дроту однакового поперечного перерізу. Опір цих шматків,
189 1) У кожному вузлі ланцюга сума струмів, що витікають, дорівнює сумі витікаючих струмів, іншими словами, алгебраїчна сума всіх струмів у кожному вузлі дорівнює нулю. 2) У будь-якому замкнутому контурі, довільно вибраному
Варіант 1 1. Сила струму у провіднику поступово наростає від 0 до 3 А протягом 10 с. Визначити заряд, що пройшов у провіднику за цей час. Відповідь: 15Кл. 2. Три батареї акумуляторів з ЕРС 12 В, 5 В та 10
1. Сила струму у провіднику рівномірно наростає від 0 до 3 А протягом 10 с. Визначити заряд, що пройшов у провіднику за цей час. Відповідь: 15Кл. 2. Три батареї акумуляторів з ЕРС 12, 5 і 10 В і однаковими
Уральський федеральний університет імені першого Президента України Б.М. Єльцина Спеціалізований навчально-науковий центр Літня школа 2019 Фізика Розбір завдань та критерії перевірки Завдання 1.Знайти опір
Заняття 19 Постійний струм. З'єднання провідників Задача 1 Перенесення речовини відбувається у разі проходження електричного струму через: 1) Метали та напівпровідники 2) Напівпровідники та електроліти 3) Гази
У схемі малюнку опір резистора і повний опір реостата рівні R, ЭРС батарейки дорівнює E, її внутрішній опір мізерний (r = 0). Як поводяться (збільшуються, зменшуються, залишаються
Відкладені завдання (69) Загальний опір ділянки ланцюга, зображеного малюнку, дорівнює 9 Ом. Опір резисторів R 1 і R 2 рівні. Чому дорівнює опір кожного резистора? 1) 81 Ом 2) 18 Ом 3)
І. В. Яковлєв Матеріали з фізики MthUs.ru Правила Кірхгофа У статті «ЕРС. Закон Ома для повного ланцюга» ми вивели закон Ома для неоднорідної ділянки ланцюга (тобто ділянки, що містить джерело струму): ϕ
С1.1. На малюнку наведено електричний ланцюг, що складається з гальванічного елемента, реостата, трансформатора, амперметра та вольтметра. У початковий час повзунок реостата встановлено посередині
Фізика 8.1-8.2. Приблизний банк завдань Частина 1. Постійний струм 1. На малюнку наведено ділянку електричного ланцюга, яким тече струм. У якому з провідників найменша сила струму? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4
«ЗАКОНИ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ». Електричним струмом називають упорядкований спрямований рух заряджених частинок. Для існування струму необхідні дві умови: наявність вільних зарядів; Наявність зовнішнього
Середній рівень Розв'яжіть усно Завдання на тему «Розрахунок електричних ланцюгів» 8 клас 5.. Резистори з опором 5 Ом та 0 Ом з'єднані один раз послідовно, інший – паралельно. В якому разі їх
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 5 ВИМІР ОПОРІВ ПРОВІДНИКІВ Мета роботи: вивчення методів вимірювання опорів, вивчення законів електричного струму в ланцюгах з послідовною та паралельною сполукою
І. В. Яковлєв Матеріали з фізики MathUs.ru Самоіндукція Нехай через котушку протікає електричний струм I, що змінюється з часом. Змінне магнітне поле струму I породжує вихрове електричне поле,
Завдання 15 з фізики 1. Електричний ланцюг складається з джерела постійної напруги з ЕРС = 40 В та внутрішнім опором r=2 Ом, резистора зі змінним опором та амперметра. На якому з наведених
Іркутський державний технічний університет Кафедра загальноосвітніх дисциплін ФІЗИКА Лабораторна робота 3.3. "Визначення невідомих опорів за допомогою мостової схеми" доц. Щепін В.І.
Вимірювання потужності та роботи струму в електричній лампі. Мета роботи: Навчитися визначати потужність та роботу струму в лампі. Обладнання: Джерело струму, ключ, амперметр, вольтметр, лампа, секундомір. Хід
ФІЗІК, 11 клас, УМК 2 Варіант 1, Жовтень 2012 Крайова діагностична робота по ФІЗИКІ Варіант 1 Частина 1 При виконанні завдань 1 7 у бланку відповідей 1 під номером завдання поставте знак «х»
Постійний електричний струм. Постійний електричний струм. напруга Закон Ома для ділянки ланцюга Електричний опір. Питомий опір речовини Електрорухаюча сила. Внутрішнє
І. В. Яковлєв Матеріали з фізики MathUs.ru Потужність струму Задача 1. («Курчатов», 2017, 8) За допомогою електромотора вантаж масою 50 кг піднімають вгору. При цьому вантаж рухається із постійною швидкістю 3,5 см/с.
Юльметов А. Р. Постійний електричний струм. Електричні вимірювання Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт Зміст P3.2.4.1. Амперметр як омічний опір в ланцюзі.............
Pdf - файл pitf.ftf.nstu.ru => Викладачі => Суханов І.І. Лабораторна робота 11 Вивчення роботи джерела постійного струму Мета роботи для ланцюга «джерело струму з навантаженням» експериментально отримати
Тест з фізики 1 варіант A1. Якщо при постійному напрузі на кінцях провідника збільшити опір провідника в 2 рази, то сила струму в провіднику 1) не зміниться 3) зменшиться в 2 рази 2) збільшиться
І. В. Яковлєв Матеріали з фізики MathUs.ru Зміст Електричні ланцюги 1 Всеросійська олімпіада школярів з фізики................... 1 2 Московська олімпіада школярів з фізики. ................
Московський фізико-технічний інститут Еквівалентні перетворення електричних кіл. Методичний посібник із підготовки до олімпіад. Упорядник: Паркевич Єгор Вадимович Москва 2014 Введення. В електротехніці
І. В. Яковлєв Матеріали з фізики MathUs.ru Потужність струму Задача 1. Резистори з опорами 2R і 3R з'єднані послідовно і підключені до джерела постійної напруги U. Знайдіть потужність, що виділяється
ПОСТОЯННИЙ СТРУМ 2008 Ланцюг складається з джерела струму з ЕРС 4,5В та внутрішнім опором r=,5oм та провідників опором =4,5 Oм та 2= Oм Робота, виконана струмом у провіднику за 20 хв, дорівнює r ε
І. В. Яковлєв Матеріали з фізики MathUs.ru Обчислення опорів Задача 1. (МОШ, 2014, 9 10) Є 10 резисторів опором 1 кому. Намалюйте схему електричного ланцюга, опір якого як
Державний вищий навчальний заклад «ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ» Кафедра фізики ЗВІТ з лабораторної роботи 49 ДОСЛІДЖЕННЯ ЗАЛЕЖНОСТІ КОРИСНОЇ ПОТУЖНОСТІ І КОЕФІЦІЕНТА
Незаряджені скляні кубики 1 і зблизили 2 впритул і помістили в електричне поле позитивно зарядженої кулі, як показано у верхній частині малюнка. Потім кубики розсунули і вже потім прибрали заряджений
I варіант Тест на тему "Постійний електричний струм". 1. Для виникнення струму у провіднику необхідно, щоб... А – на його вільні заряди у певному напрямку діяла сила. Б - на його вільні
Задача 1 Демонстраційний варіант відбірного етапу Електроніка 9 клас Як зміниться сила взаємодії між двома точковими зарядами, якщо збільшити відстань між ними у 2 рази? 1 зменшиться в 2
Нурушева Марина Борисівна старший викладач кафедри фізики 023 НДЯУ МІФІ Електричний струм Електричний струм це спрямований (упорядкований) рух заряджених частинок. Умови існування електричного
Міністерство освіти Республіки Білорусь Установа освіти «МОГИЛІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ПРОДОВОЛЬНОСТІ» Кафедра фізики ВИВЧЕННЯ ЗАКОНІВ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ. ВИМІР ОПОРУ МОСТИКОМ
Федеральне агентство з освіти РФ Ухтинський державний технічний університет 4 Вимір опору на постійному струмі Методичні вказівки до лабораторної роботи для студентів усіх спеціальностей
Міністерство освіти Російської Федерації ГОУ ВПО УГТУ-УПИ Кафедра фізики ІНДИВІДУАЛЬНЕ ДОМАШНЕ ЗАВДАННЯ ПО ФІЗИЦІ ТЕМА: ЗАКОНИ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ТА ЗАВДАННЯ
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 3 Вивчення електропровідності металів Теоретичне введення Електропровідність металів Якщо на кінцях провідника підтримується постійна різниця потенціалів, то всередині провідника
1 варіант 1. Визначте силу струму та падіння напруги на провіднику R1 електричного ланцюга, зображеного на малюнку 121, якщо R1 = 2 Ом, R2 = 4 Ом, R3 = 6 Ом, ЕРС акумулятора Ε = 4 В, його внутрішній опір
Робота електричного струму, потужність, закон Джоуля Ленца 1. Чому дорівнює час проходження струму силою 5 А по провіднику, якщо при напрузі на його кінцях 120 В у провіднику виділяється кількість теплоти,
Пояснення явищ 1. На рис. 1 наведена схема установки, за допомогою якої досліджувалася залежність напруги на реостаті від величини струму, що протікає при русі повзунка реостата справа наліво.
Сила струму і заряд. Який заряд q пройде по провіднику опором
Лабораторна робота Вимірювання опору провідників містком Уітстона Обладнання: реохорд, набір невідомих опорів, гальванометр, джерело постійного струму, два ключі, магазин опорів.
Лабораторна робота 3.3 ДОСЛІДЖЕННЯ ЗАЛЕЖНОСТІ ПОТУЖНОСТІ І ККД ДЖЕРЕЛА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ ВІД ЗОВНІШНЬОГО НАВАНТАЖЕННЯ 3.3.. Мета роботи Метою роботи є знайомство з комп'ютерним моделюванням ланцюгів постійного
фізика. 8 клас. Демонстраційний варіант 2 (90 хвилин) 1 Діагностична тематична робота 2 з підготовки до ОДЕ з фізики на тему «Постійний струм» Інструкція з виконання роботи На виконання діагностичної
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ Федеральна державна бюджетна освітня установа вищої професійної освіти «ТЮМЕНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АРХІТЕКТУРНО-БУДІВЕЛЬНИЙ
Електродинаміка 1. При підключенні резистора з невідомим опором до джерела струму з ЕРС 10 В та внутрішнім опором 1 Ом напруга на виході джерела струму дорівнює 8 В. Чому дорівнює сила струму
Розв'язання задач на тему «Електродинаміка» Захарова В.Т., вчитель фізики МАОУ ЗОШ 37 Завдання 14. П'ять однакових резисторів з опором 1 Ом з'єднані в електричний ланцюг, через який тече струм I
Мета роботи: познайомитися з одним із методів вимірювання електричного опору резисторів. Перевірити правила складання опорів за різних способів з'єднання резисторів. Завдання: зібрати схему
ПІДГОТОВКА до ОГЕ ЧАСТИНА 1 ЕЛЕКТРИЧНІ ЯВИЩА 1.Два точкові заряди будуть притягуватися один до одного, якщо заряди 1.однакові за знаком і будь-які за модулем 2.однакові за знаком і обов'язково однакові за
Муніципальна бюджетна загальноосвітня установа «Середня загальноосвітня школа 4» м. Сергієв Посад Лабораторна робота «Вимір ЕРС та внутрішнього опору джерела струму» 10 «А» клас
Тест із фізики Закони електричного струму 8 клас 1 варіант 1. У яких одиницях вимірюють силу струму? 1) У кулонах (Кл) 2) В амперах (А) 3) В омах (Ом) 4) У вольтах (В) 2. Відомо, що через поперечне
Тема 12. Постійний електричний струм 1. Електричний струм і сила струму Вільні носії заряду (електрони та/або іони), що є в речовині, у звичайному стані рухаються хаотично. Якщо створити зовнішнє
Під час виконання завдань 1 7 у полі відповіді запишіть одну цифру, яка відповідає номеру правильної відповіді. 1 На рисунку зображено два однакові електрометри, кулі яких мають протилежні заряди
65 7. ПОСТОЯННИЙ ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ 7. Електричний струм, сила і щільність струму Електричним струмом називається впорядкований (спрямований) рух електричних зарядів. Сила струму скалярна фізична
ФЕДЕРАЛЬНА АГЕНЦІЯ З ОСВІТИ ДЕРЖАВНИЙ ОСВІТНИЙ ЗАКЛАД ВИЩОЇ ОСВІТИ «САМАРСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ» Кафедра «Об
Відкладені завдання (25) В області простору, де знаходиться частка з масою 1 мг та зарядом 2 10 11 Кл, створено однорідне горизонтальне електричне поле. Яка напруженість цього поля, якщо з
Лабораторна робота 1 Вимірювання виштовхувальної сили навчитися вимірювати виштовхувальну силу, що діє на тіла різної форми, занурені у воду. Прилади та матеріали: тіла циліндричної, кубічної та неправильної
Цілі: навчальна: систематизувати знання та вміння учнів вирішувати задачі ан розрахунок еквівалентних опорів за допомогою моделей, каркасів і т.д.
Розвиваюча: розвиток навичок логічного мислення абстрактного мислення, умінь замінювати схеми еквівалентності, спрощувати розрахунок схем.
Виховна: виховання почуття відповідальності, самостійності, необхідності навичок набутих на уроці у майбутньому
Обладнання: дротяний каркас куба, тетраедера, сітки нескінченного ланцюжка опорів.
ХІД УРОКУ
Актуалізація:
1. Вчитель: "Згадаймо послідовне з'єднання опорів".
Учні на дошці малюють схему.
та записують
U про =U 1 +U 2
Y про =Y 1 =Y 2
Вчитель: згадаймо паралельне з'єднання опорів.
Учень на дошці замальовує елементарну схему:
Y про =Y 1 =Y 2
; для n рівних
Вчитель: А тепер вирішуватимемо завдання на розрахунок еквівалентного опору ділянка ланцюга представлена у вигляді геометричної фігури, або металевої сітки.
Завдання №1
Дротовий каркас у вигляді куба, ребра якого є рівними опорами R. Розрахувати еквівалентний опір між точками А і В. Щоб розрахувати еквівалентний опір даного каркаса, необхідно замінити еквівалентною схемою. Крапки 1, 2, 3 мають однаковий потенціал, їх можна поєднати в один вузол. А точки (вершини) куба 4, 5, 6 можна з'єднати до іншого вузол з тієї ж причини. Учні мають кожній парті таку модель. Після виконання описаних дій замальовують еквівалентну схему.
На ділянці АС еквівалентний опір; на СD; на DB; і остаточно для послідовного з'єднання опорів маємо: 
За тим же принципом потенціали точок А та 6 рівні, В та 3 рівні. Учні поєднують ці точки на своїй моделі та отримують еквівалентну схему:
Розрахунок еквівалентного опору такого ланцюга простий 
Завдання №3
Ця модель куба, з включенням в ланцюг між точками 2 і У. Учні з'єднують точки з рівними потенціалами 1 і 3; 6 і 4. Тоді схема виглядатиме так:
Крапки 1,3 та 6,4 мають рівні потенціали, і струм по опорах між цими точками не потече і схема спрощується до вигляду; еквівалентний опір якої розраховується так:
Завдання № 4
Рівностороння трикутна піраміда, ребро якої має опір R. Розрахувати еквівалентний опір при включенні до ланцюга.
Крапки 3 і 4 мають рівний потенціал, тому по ребру 3,4 струм не потече. Учні прибирають його.
Тоді схема виглядатиме так:
Еквівалентний опір розраховується так:
Завдання №5
Металева сітка з опором ланки дорівнює R. Розрахувати еквівалентний опір між точками 1 і 2.
У точці 0 можна ланки відокремити, тоді схема матиме вигляд:
- Опір однієї половини симетричної по 1-2 точках. Паралельно їй така сама гілка, тому 
Завдання №6
Зірка складається з 5-и рівносторонніх трикутників, опір кожного 
.
Між точками 1 і 2 один трикутник паралельний чотирьом, послідовно з'єднаним між собою
Маючи досвід розрахунку еквівалентного опору дротяних каркасів можна приступити до розрахунку опорів ланцюга, що містить нескінченну кількість опорів. Наприклад:
Якщо відокремити ланку
від загальної схеми, то схема не зміниться, тоді можна уявити у вигляді
або 
,
розв'язуємо дане рівняння щодо R екв.
Підсумок уроку: ми навчилися абстрактно представляти схеми ділянок ланцюга, замінювати їх еквівалентними схемами, які дозволяють легко розрахувати еквівалентний опір.
Вказівка: Цю модель подати у вигляді:
А чи добре знайомий вам закон Ома (з'єднання провідників)? //Квант. – 2012. – № 1. – C. 32-33.
За спеціальною домовленістю з редколегією та редакцією журналу "Квант"
Струми продовжуються невизначено довго з постійною швидкістю, але вони завжди припиняються в той момент, коли контур розривається.
Андре Ампер
Перехід електрики між двома найближчими елементами за інших рівних умов пропорційний різниці електроскопічних сил у цих елементах.
Георг Ом
Якщо дана система nпровідників, які довільним чином з'єднані між собою, і до кожного провідника додано довільну електрорушійну силу, то необхідну кількість лінійних рівнянь для визначення струмів, що йдуть по провідниках, можна отримати, використовуючи... дві теореми.
Густав Кірхгоф
...перекладаючи істотні риси реальних елементів схем мовою ідеалізацій, можна проаналізувати електричний ланцюг порівняно просто.
Річард Фейнман
Перші наші зустрічі з електричними схемами відбуваються, коли ми вдома включаємо в розетку побутові прилади або натикаємося на хитросплетіння проводків під кришкою якогось електронного пристрою або коли помічаємо лінії електропередач на високих опорах і товсті дроти, якими ковзають токоснімачі електропоїздів, тролів. Пізніше ми малюємо в школі схеми, ставимо найпростіші досліди і дізнаємося про закони електричного, насамперед постійного струму, поточного - як же інакше! - по дротах.
Але в той же час ми користуємось мобільними телефонами, бездротовими локальними мережами, «втикаємося в повітря», щоб підключитися до Інтернету, і все частіше чуємо, що не за горами – бездротова передача не лише інформації, а й електроенергії. Якими ж тоді архаїчними здадуться всі ці громіздкі схеми, дроти, клеми, реостати та закони, що їх описують!
Не поспішайте. По-перше, що б ми не передавали - сигнали або енергію, є випромінювачі і приймачі, які поки що без струмів, що протікають по напханим у них провідникам, не діятимуть. По-друге, не все піддається мініатюризації, наприклад - транспорту або електростанції. Тому нам з електричними мережами, а значить, і зі з'єднаннями провідників різного типу ще довго доведеться мати справу. Ми продовжимо цю тему і в наступному випуску «Калейдоскопа», наприкінці якого помістимо загальний список «Квантовських» публікацій на тему «Закон Ома».
Питання та завдання
1. Чому птахи можуть безпечно сідати на дроти, що знаходяться під високою напругою?
2. З послідовно з'єднаних лампочок для кишенькового ліхтаря зібрана гірлянда, розрахована на включення в мережу напругою 220 В. На кожну з лампочок припадає напруга всього близько 3 В, проте якщо викрутити одну з лампочок з патрона і засунути туди палець, то сильно «смикне» . Чому?
3. Акумулятор замкнутий трьома провідниками однакової довжини, з'єднаними послідовно. На малюнку 1 зображено графік, що показує падіння напруги у них. Який із провідників має найбільший і який – найменший опір?
4. Обчисліть загальний опір ланцюга, представленого на малюнку 2, якщо R= 1 Ом.
5. П'ять провідників однакового опору з'єднали так, що під дією загальної напруги 5 В сила струму в ланцюзі виявилася рівною 1 А. Визначте опір одного провідника. Чи єдине рішення має завдання?
6. З однакових резисторів опором 10 Ом потрібно скласти ланцюг опором 6 Ом. Яка найменша кількість резисторів для цього знадобиться? Накресліть схему ланцюга.
7. Наведіть приклад ланцюга, який не зводиться до комбінації послідовних та паралельних з'єднань.
8. Як зміниться опір ланцюга, що складається з п'яти однакових провідників опором rкожен, якщо додати ще два такі провідники, як показано штриховими лініями на рисунку 3?
9. Який опір R кожного з двох однакових резисторів (рис.4), якщо вольтметр опором R V= 3 кОм при включенні за схемами а) та б) показує однакову напругу? Напруга в ланцюгу в обох випадках те саме.
10. Електричний ланцюг, що складається з резисторів опорами R 1 , R 2 і R 3 , підключений до двох джерел постійної напруги U 1 і U 2 , як показано на малюнку 5. За яких умов сила струму через резистор опором R 1 дорівнює нулю?
11. Знайдіть опір «зірки» (рис. 6) між точками А і В, якщо опір кожної ланки дорівнює r.
12. З тонких однорідних листів жерсті спаяли порожнистий куб, до двох протилежних вершин великої діагоналі якого припаяли провідники, як зображено на малюнку 7. Опір куба між цими провідниками виявився рівним 7 Ом. Знайдіть силу електричного струму, що перетинає ребро АВ куба, якщо куб підключено до джерела напругою 42 В.
13. Визначте струми в кожній стороні осередку, зображеному на малюнку 8, повний струм від вузла А до вузла В та повний опір між цими вузлами. Кожна сторона осередку має опір r, А струм, що протікає по зазначеній стороні, дорівнює i.
14. В електричний ланцюг, що складається з шести однакових резисторів опором R, впаяли дві перемички СЕ та DF, як зображено на рисунку 9. Яким став опір між висновками А та В?
15. Гальванічний елемент замкнутий на два паралельні провідники опорами R 1 і R 2 . Чи зменшаться струми в цих провідниках, якщо збільшити їх опір?
Мікродосвід
Як можна визначити довжину ізольованого мідного дроту, згорнутого у великий моток, не розмотуючи його?
Цікаво, що...
Звісні сьогодні тривіальними експерименти Ома чудові тим, що започаткували прояснення першопричин електричних явищ, що залишалися трохи менше двохсот років досить туманними і позбавленими будь-яких досвідчених обґрунтувань.
Не будучи знайомий із законом Ома, французький фізик Пуйє, експериментуючи, дійшов подібних висновків у 1837 році. Дізнавшись, що закон відкрито десятиліття тому, Пуйє зайнявся ретельною його перевіркою. Закон був підтверджений з високою точністю, а "побічним результатом" стало вивчення закону Ома французькими школярами аж до XX століття під ім'ям закону Пуйє.
…при виведенні свого закону Ом ввів поняття «опір», «сила струму», «падіння напруги» та «провідність». Поряд з Ампером, який ввів терміни «електричний ланцюг» і «електричний струм» і визначив напрямок струму в замкненому ланцюзі, Ом заклав основи подальших електродинамічних досліджень на шляху практичного використання електрики.
…У 1843 році англійський фізик Чарлз Вітстон, застосувавши закон Ома, винайшов метод вимірювання опору, відомий тепер як місток Вітсона.
...тотожність входять у формулювання закону Ома «електроскопічних сил» з електричними потенціалами було доведено Кірхгофом. Дещо раніше він же встановив закони розподілу струмів у розгалужених ланцюгах, а пізніше побудував загальну теорію руху струму в провідниках, припускаючи існування у них двох рівних зустрічних потоків позитивної та негативної електрики.
…інтенсивній розробці методів електричних вимірювань у ХІХ столітті сприяли запити техніки: створення повітряних телеграфних ліній, прокладання підземних кабелів, передача електричного струму повітряними неізольованими проводами і, нарешті, будівництво підводного трансатлантичного телеграфу. Теоретиком останнього проекту був визначний англійський фізик Вільям Томсон (лорд Кельвін).
...деякі практичні завдання економіки та логістики - такі, наприклад, як пошук мінімального за вартістю розподілу товарів, знайшли своє рішення під час моделювання транспортних потоків за допомогою електричних мереж.
Питання та завдання
1. Опір тіла птиці набагато більший за опір паралельної їй ділянки дроту між її ногами, тому сила струму в тілі птиці мала і нешкідлива.
2. Палець має дуже великий опір у порівнянні із опором лампочки. При «включенні» його послідовно з лампочками через палець і лампочки тече той самий струм, тому падіння напруги на пальці буде значно більше за падіння напруги на лампочках, тобто. практично вся напруга мережі буде додана до пальця.
3. Провідник 3 має найбільший опір, провідник 2 - найменший.
4. R заг = R = 1 Ом.
5. При послідовному з'єднанні п'яти провідників опір кожного провідника дорівнює R = 1 Ом. Можливе й інше рішення: провідники з'єднані паралельно між собою 2 групи, в одній з яких 3 провідника, в іншій - 2, і ці групи з'єднані один з одним послідовно. Тоді R = 6 Ом.
6. Чотири резистори; див. рис. 10.
7. На рисунку 11 представлена так звана місткова схема, коли струми протікають по всіх резисторах.
