Краткое пояснение: Решаем задачи по электротехнике, применяя закон Ома и формулы для расчета сопротивления.
1. Какое напряжение нужно приложить к проводнику сопротивлением 3,5 Ом, чтобы сила тока в проводнике была 30 А?
Решение:
- Закон Ома: U = I * R, где U - напряжение, I - сила тока, R - сопротивление.
- Подставляем значения: U = 30 А * 3,5 Ом = 105 В.
Ответ: 105 В
2. Определите сопротивление никелиновой проволоки длиной 20 м и площадью поперечного сечения 0,5 мм², с удельным сопротивлением 0,4 Ом·мм²/м.
Решение:
- Формула сопротивления: R = ρ * (L / A), где R - сопротивление, ρ - удельное сопротивление, L - длина, A - площадь поперечного сечения.
- Подставляем значения: R = 0,4 Ом·мм²/м * (20 м / 0,5 мм²) = 16 Ом.
Ответ: 16 Ом
3. Через реостат с сопротивлением 100 Ом проходит ток равный 5 А. Вычислите количество теплоты, выделяемой на реостате в течение 20 мин.
Решение:
- Формула теплоты: Q = I² * R * t, где Q - теплота, I - сила тока, R - сопротивление, t - время.
- Переводим время в секунды: 20 мин = 20 * 60 = 1200 с.
- Подставляем значения: Q = (5 А)² * 100 Ом * 1200 с = 3 000 000 Дж = 3 МДж.
Ответ: 3 МДж
4. Сварочный аппарат присоединяют в сеть медными проводами длиной 40 м и площадью поперечного сечения 80 мм², с удельным сопротивлением 0,017 Ом·мм²/м. Определите напряжение на проводах, если сила тока в них 140 А.
Решение:
- Формула сопротивления: R = ρ * (L / A), где R - сопротивление, ρ - удельное сопротивление, L - длина, A - площадь поперечного сечения.
- Подставляем значения: R = 0,017 Ом·мм²/м * (40 м / 80 мм²) = 0,0085 Ом.
- Закон Ома: U = I * R, где U - напряжение, I - сила тока, R - сопротивление.
- Подставляем значения: U = 140 А * 0,0085 Ом = 1,19 В.
Ответ: 1,19 В
5. Определите сопротивление лампы и напряжение на каждом проводнике (рис. 117), если показания приборов 3 А и 120 В.
Решение:
- Общее сопротивление цепи: Rобщ = U / I = 120 В / 3 А = 40 Ом.
- Сопротивление лампы: Rлампы = Rобщ - R₁ - R₂ = 40 Ом - 25 Ом - 15 Ом = 0 Ом (Это странно, возможно, лампа - идеальный проводник).
- Напряжение на R₁: U₁ = I * R₁ = 3 А * 25 Ом = 75 В.
- Напряжение на R₂: U₂ = I * R₂ = 3 А * 15 Ом = 45 В.
Ответ: Rлампы = 0 Ом, U₁ = 75 В, U₂ = 45 В
6. Определите общее сопротивление цепи (рис. 119).
Решение:
- R₁ и R₂ параллельны: R12 = (R₁ * R₂) / (R₁ + R₂) = (15 Ом * 15 Ом) / (15 Ом + 15 Ом) = 7,5 Ом.
- R₃ параллельна R12: R123 = (R12 * R₃) / (R12 + R₃) = (7,5 Ом * 15 Ом) / (7,5 Ом + 15 Ом) = 5 Ом.
- R₄ и R₅ параллельны: R45 = (R₄ * R₅) / (R₄ + R₅) = (6 Ом * 6 Ом) / (6 Ом + 6 Ом) = 3 Ом.
- Последовательное соединение R123, R45, R₆: Rобщ = R123 + R45 + R₆ = 5 Ом + 3 Ом + 2 Ом = 10 Ом.
Ответ: 10 Ом
Ответ: [Все решения выше]