Задача 1
Краткое пояснение: Используем закон Ома для участка цепи: \( U = I \cdot R \). Работа тока находится по формуле \( A = U \cdot I \cdot t \).
Пошаговое решение:
- Напряжение на резисторе: \( U = I \cdot R = 0.5 \cdot 6 = 3 \) В.
- Время в секундах: \( t = 1 \) мин = 60 с.
- Работа тока: \( A = U \cdot I \cdot t = 3 \cdot 0.5 \cdot 60 = 90 \) Дж.
Ответ: Показание вольтметра 3 В, работа тока 90 Дж.
Задача 2
Краткое пояснение: По графику определяем сопротивление проводника по закону Ома. Сопротивление обратно пропорционально длине проводника.
Пошаговое решение:
- По графику при напряжении 2 В сила тока примерно 0.2 А.
- Сопротивление проводника: \( R = \frac{U}{I} = \frac{2}{0.2} = 10 \) Ом.
- Если укоротить в 4 раза, то сопротивление станет в 4 раза меньше: \( R_{new} = \frac{R}{4} = \frac{10}{4} = 2.5 \) Ом.
Ответ: Сопротивление проводника 10 Ом, новое сопротивление 2.5 Ом.
Задача 3
Краткое пояснение: При последовательном соединении сила тока одинакова на всех участках цепи. Общее напряжение равно сумме напряжений на каждом резисторе.
Пошаговое решение:
- Общее сопротивление: \( R = R_1 + R_2 = 20 + 30 = 50 \) Ом.
- Напряжение на первом проводнике: \( U_1 = 10 \) В (не указано, откуда взялось).
- Сила тока в цепи: \( I = \frac{U_1}{R_1} = \frac{10}{20} = 0.5 \) А.
- Напряжение на втором проводнике: \( U_2 = I \cdot R_2 = 0.5 \cdot 30 = 15 \) В.
- Общее напряжение: \( U = U_1 + U_2 = 10 + 15 = 25 \) В.
Ответ: Сила тока 0.5 А, напряжение на втором проводнике 15 В, общее напряжение 25 В.
Задача 4
Краткое пояснение: Мощность \( P = U \cdot I \). Сила тока в неразветвленной части цепи равна сумме сил токов в каждой лампе.
Пошаговое решение:
- Ток в первой лампе: \( I_1 = \frac{P_1}{U} = \frac{100}{120} = \frac{5}{6} \approx 0.83 \) А.
- Ток во второй лампе: \( I_2 = \frac{P_2}{U} = \frac{40}{120} = \frac{1}{3} \approx 0.33 \) А.
- Ток в неразветвленной части цепи: \( I = I_1 + I_2 = \frac{5}{6} + \frac{1}{3} = \frac{7}{6} \approx 1.17 \) А.
Ответ: Сила тока в первой лампе 0.83 А, во второй 0.33 А, общий ток 1.17 А.
Задача 5
К сожалению, для решения этой задачи недостаточно данных. Необходимо знать, как соединены резисторы R2, R3 и R4 по отношению к R1.
Дополнительно
Краткое пояснение: Сначала вычисляем сопротивление параллельного участка, затем складываем с последовательным.
Пошаговое решение:
- Сопротивление параллельного участка: \( R_{234} = \frac{1}{\frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} + \frac{1}{R_4}} = \frac{1}{\frac{1}{5} + \frac{1}{10} + \frac{1}{10}} = \frac{1}{\frac{4}{10}} = \frac{10}{4} = 2.5 \) Ом.
- Общее сопротивление: \( R = R_1 + R_{234} = 15 + 2.5 = 17.5 \) Ом.
Ответ: Общее сопротивление 17.5 Ом.