Розв’язання вправ та завдань до підручника «ФІЗИКА» 8 клас В. Д. Сиротюка - 2017 рік

Розділ 2. Електричні явища. Електричний струм

Рівень А, с. 94.

134. Показати, що на обох тілах під час тертя виникають електричні заряди, можна на клаптиках паперу.

135. Виникнення на одному з натертих тіл позитивного заряду, а на іншому негативного можна пояснити тим, що під час тертя відбувається перерозподіл зарядів і на одному тілі виявляється надлишок негативного заряду, тоді тіло матиме від’ємний заряд, а на другому — їх нестача, й отримуємо позитивний заряд. Під час тертя незначна частина електронів тієї речовини, у якої зв’язок електронів в атомах відносно слабкіший, переходить на іншу речовину.

136. На шовковій нитці підвішано незаряджену гільзу з алюмінієвої фольги. Сумарний заряд електронів зрівноважений зарядом протонів. Якщо до гільзи піднести позитивно заряджену скляну паличку, то гільза притягнеться до палички. Навколо скляної палички існує електричне поле. Під впливом сил цього поля вільні електрони гільзи перейдуть на бік, ближчий до палички; на протилежному її боці буде недостача електронів — виникне позитивний заряд. Негативний заряд буде ближчим до палички, тому гільза притягнеться до неї. При стиканні гільзи і палички частина електронів з гільзи перейде на позитивно заряджену паличку і на гільзі виникне нестача електронів. Заряд гільзи стане додатнім, і вона відштовхнеться від палички, бо однойменні заряди відштовхуються.

137. Між пасами машин і трансмісій періодично виникають іскри через тертя. У певних шарах пасків накопичується електричний заряд. Коли він досягає значних величин, то пробиває повітря у вигляді іскор.

138. Якщо гладити рукою сухе, чисто вимите волосся чи розчісувати його гребінцем, то воно піднімається за рукою або гребінцем, бо електризується. Під час тертя відбувається перерозподіл зарядів між волоссям та гребінцем (рукою) і на одному тілі виявляється надлишок негативного заряду, тоді тіло матиме від’ємний заряд, а на другому — їх нестача, і отримуємо позитивний заряд.

139. Скляну паличку можна наелектризувати, тримаючи її в руках, і не можна наелектризувати металеву, бо скло добрий ізолятор, а метал хороший провідник. Щоб наелектризувати металеву паличку, треба на один із її кінців надіти гуму, по якій заряди переміщуватися не будуть, бо вона буде роз’єднувати метал і руку.

140. Синтетичні тканини, якими оббивають сидіння автомобілів, є ізоляторами, тому вони добре електризується при терті об одяг і притягають частки бруду і пилу, як наслідок, швидко забруднюються. Щоб запобігти цьому, поверхні сидінь обробляють антистатиком, який знижує електризацію тканин, бо утворює тонку плівку на поверхні тканин, яка зберігає вологість.

141. Якщо ебонітову паличку натерти гумою, то вона наелектризується позитивно, тобто електрони з неї перейшли на гуму. А якщо її натерти хутром, то вона зарядиться негативно, отже, з хутра на неї перейшли електрони. Робимо висновок, що в хутрі атоми слабше утримують електрони, що входять до їх складу.

142. Ебонітову паличку натиранням можна електризувати так, щоб одна її половина була заряджена позитивно, а друга — негативно. Візьмемо паличку посередині, один кінець її потремо хутром (вона зарядиться негативно), а другий — папером (зарядиться позитивно). Обидва заряди зберігаються, тому що ебоніт є ізолятором.

143. Метали внаслідок натирання їх вовною або шовком електризуються тільки позитивно, бо в металі атоми слабше утримують електрони, що входять до їх складу, ніж атоми вовни та шовку.

144. На нитках однакової довжини підвісили дві кульки. Одна з них відштовхується від позитивно зарядженої палички, а друга — притягується. До негативно зарядженої палички обидві кульки притягуються. Це відбувається тому, що обидві кульки до початку досліду були електрично нейтральні. Під впливом електричного поля зарядженої палички «наводиться» заряд на кульки (електрична індукція) і, залежно від електричних властивостей матеріалу, з яких виготовлені кульки, вони будуть притягуватися або відштовхуватися від зарядженої палички.

145. Однойменні заряди відштовхуються. Саме цю властивість зарядів покладено в основу будови електроскопа — приладу для виявлення електричного заряду та його знаку. У металеву оправу у вигляді циліндра через пластмасову (коркову) пробку вставлено металевий стержень, який зверху починається металевою кулькою, а закінчується на нижньому кінці закріпленими на ньому двома смужками тонкого паперу. Металевий корпус з обох боків закрито склом. Якщо зарядити стержень електроскопа, то паперові листочки розійдуться. Чим більший заряд електроскопа, тим більшою буде сила відштовхування паперових смужок і на більший кут вони розійдуться. Таким чином, за зміною кута розходження смужок електроскопа можна зробити висновок про те, збільшився чи зменшився його заряд. Недоліком електроскопа є його низька чутливість.

146. Листочки електроскопа починають розходитися ще до спроби доторкнутися до нього зарядженою паличкою. Причиною цього явища є електростатична індукція. Сумарний заряд електронів зрівноважений зарядом протонів. Якщо до, електроскопу піднести заряджену паличку, то під впливом сил цього поля вільні електрони листочків перейдуть на один бік; на протилежному боці буде недостача електронів — виникне позитивний заряд, а однойменні заряди відштовхуються.

147. Кульку і стержень електроскопа виготовляють із металу тому, що метал є добрим провідником, тобто по ньому вільно переміщуються електричні заряди. Якщо ж до кульки доторкнутися пальцем, то заряджений електроскоп розряджається. Тіло людини — провідник. Заряд перерозподіляється між тілом і Землею. Оскільки розмір Землі дуже великий у порівнянні з тілом, то заряд на тілі після перерозподілу стає таким малим, що тіло практично не заряджене. Кажуть: «Заряд стікає на землю».

148. У приміщенні, де багато людей, заряджений електроскоп швидко втрачає заряд. У повітрі збільшується вологість, бо люди видихають не тільки вуглекислий газ, а ще й водяну пару. Вологе повітря більш електропровідне, ніж сухе, тому електричні заряди зразу переходять на землю.

149. Тіла погано електризуються, якщо в кімнаті висока вологість, бо заряд перерозподіляється на краплини води і розлітається у різні боки.

150. Провідники — це речовини, в яких вільно переміщуються електричні заряди. До них належать метали (срібло, мідь, алюміній), розчин кухонної солі та тіло людини. Речовини, якими електричні заряди не можуть вільно переміщуватись, називають ізоляторами, або діелектриками. До них належать ебоніт, порцеляна, шовк та гас.

151. Корпуси штепсельних розеток, вилок, патронів, вимикачів тощо роблять з пластмаси чи фарфору, бо вони є ізоляторами. По ним електричні заряди не можуть вільно переміщуватись.

152. Електромонтери надягають гумові чоботи та рукавиці, бо гума є добрим ізолятором, який не проводить електричний заряд.

153. Виявити електричне поле та його дію можна за дією на електричний заряд або на електрично заряджені тіла.

154. Два заряди 2,3 ∙ 10-6 Кл і 3,5 ∙ 10-6 Кл, які розміщені у вакуумі на відстані 1,7 см, взаємодіють із силою 25,1 ∙ 102 Н.

Щоб визначити силу взаємодії двома точковими зарядами, використаємо формулу:

Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: заряди взаємодіють із силою 25,1 ∙ 102 Н.

Рівень Б, с. 95

155. Щоб встановити, яка з двох однакових бузинових кульок, підвішених на тонких шовкових нитках, наелектризована, піднесіть палець. Заряджена притягнеться, а незаряджена — ні.

156. З малюнка 129а видно, що гільзи відштовхнулися. Це тому, що вони заряджені однаково — позитивно. На малюку 1296 гільзи притягуються, якщо гільза 1 заряджена позитивно, то гільза 2 — негативно.

157. Під час перевезення в цистернах бензин і гас електризуються, що може призвести до їх загорання. Щоб уникнути цього, до корпусу автоцистерн приєднують ланцюг, кілька ділянок якого тягнеться по землі, «заземляючи» цистерну. Заряд перерозподіляється між цистерною-ланцюгом і Землею. Оскільки розмір Землі дуже великий у порівнянні з цистерною-ланцюгом, то заряд на цистерні після перерозподілу стає малим, і вона практично стає не зарядженою.

158. Якщо піднести до незарядженої гільзи на нитці наелектризовану ебонітову паличку, то вона швидко притягнеться до палички, відразу відскочить і утримуватиметься на певній відстані. Це пояснюється тим, що навколо зарядженої ебонітової палички існує електричне поле, яке індукує заряди на гільзі таким чином, що ближче до палички буде заряд протилежного знаку і гільза притягнеться до палички. Якщо до гільзи піднести позитивно заряджену скляну паличку, то гільза притягнеться до палички. При стиканні гільзи і палички частина електронів з гільзи перейде на позитивно заряджену паличку і на гільзі виникне нестача електронів. Заряди гільзи і палички стануть однаковими, і вона відштовхнеться від палички, бо однойменні заряди відштовхуються. Коли ж тепер піднесемо до гільзи заряджену скляну паличку і гільза притягнулася, то можемо зробити висновок, що заряди гільзи (ебонітової палички) та скляної палички мають протилежні знаки.

159. Спочатку помітили електризацію тіл з бурштину, скла, а не міді та олова, тому що людство набагато пізніше навчилося виробляти тіла з міді та олова, ніж із бурштину та скла.

160. Є дві однакові металеві кулі, в одній з них не вистачає електронів (заряд її додатній), в іншій — 4000 зайвих (заряд її від’ємний). Кулі з’єднали, і заряд у них став однаковий. За законом збереження зарядів: q = q1 + q2. Щоб дати більш точну відповідь, треба знати, скільки електронів не вистачає на першій кульці: якщо більш ніж 4000 електронів, то загальний заряд буде додатнім, якщо менше — то від’ємним, а якщо стільки ж, як і на другій, то загальний заряд буде рівним нулю.

161. Коли простір, що оточує наелектризоване тіло, вносять інше заряджене тіло, то на нього діє електрична сила, а коли простір, що оточує ненаелектризоване тіло, — цього не спостерігається. Навколо наелектризованого тіла існує електричне поле, яке проявляється за дією на заряджені тіла кулонівською силою, що внесені в це поле. Якщо тіло не має заряду, то дія поля не проявляється. До зарядженого тіла притягуються дрібні клаптики паперу, бо відбувається електризація через вплив, тобто дрібні клаптики паперу електризуються. Електрична сила більша, ніж гравітаційна (клаптики дрібні), то вони притягуються до тіла.

162. Щоб перенести заряд із наелектризованого тіла на ненаелектризоване за допомогою третього ненаелектризованого тіла, треба навести заряд. Відбувається електризація через вплив спочатку на перше, а потім на друге тіло.

163. Електрики помітили електризацію тертям на речовинах, які належать до непровідників, бо заряд на них зберігається довше, що дало людству час для їх спостережень.

164. Під час дослідів з електроскопом його кульки не тільки торкаються наелектризованою паличкою, а й проводять нею по кульці, щоб збільшити площу дотику і передати найбільшу кількість заряду.

165. Під час демонстрування дослідів з електрики рекомендують ебонітові та скляні палички завжди брати за один кінець, бо на долонях е певна кількість води, яка тонким шаром покриває палички і не дасть їх наелектризувати.

166. Електроскоп не виготовляють із пластмасовим, ебонітовим чи скляним стержнем, бо вони є ізоляторами, тобто не проводять заряд. Електроскоп — це прилад, який фіксує заряд, тому його стержень повинен проводити заряд, і його виготовляють із металу.

167. За допомогою електроскопу можна визначити знак зарядженого тіла. Для цього визначити знак заряду на електроскопі можна за допомогою іншого зарядженого тіла з відомим знаком, піднісши його до електроскопа: пелюстки електроскопа розійдуться сильніше — значить, обидва заряди одного знаку. Кут між пелюстками зменшиться — значить, обидва заряди різного знаку.

168. Іноді електроскоп розряджається швидко, а іноді повільно, бо у повітрі завжди є заряджені частинки. До електроскопа будуть прагнути частинки, що мають протилежний заряд. Поступово вони нейтралізують заряд електроскопа.

169. Щоб електроскоп працював, перед дослідами рекомендують його просушити. Пил, що осів на електроскоп, містить різні солі, які розчиняються у сконденсованій з пари воді, роблять її електропровідною. Під час висушування розчин перетворюється у непровідні кристали.

170. Перед дослідами з електрики підставки, ебонітові палички рекомендують протерти ганчіркою, зволоженою гасом. Гас є ізолятором, тому таким чином ми збільшуємо діелектричні властивості палички та підставки.

171. Якщо пелюстки зарядженого електроскопа ще більше розходяться, коли до нього підносять позитивно заряджену паличку, а коли віддаляють, то займають попереднє положення, то електроскоп був заряджений позитивно.

172. Складальники і ремонтники комп’ютерів під час роботи вдягають на руку заземлений браслет, щоб при електризації деталей зайвий заряд «стікав на землю».

173. Під час грози не можна запускати паперового змія, бо відбудеться розряд через нитку та людину в землю.

174. До кульки електроскопа, не торкаючись її, підносять наелектризовану ебонітову або скляну паличку. Смужки електроскопа розходяться. Причиною цього явища є електростатична індукція. Сумарний заряд електронів зрівноважений зарядом протонів. Під впливом сил зовнішнього електричного поля вільні електрони листочків перейдуть на один бік; на протилежному боці буде недостача електронів — виникне позитивний заряд, а однойменні заряди відштовхуються. Якщо ж забрати паличку, то смужки знову опустяться.

175. До кульки наелектризованого електроскопа, не торкаючись її, підносять тіло, що має такий самий заряд, тоді смужки розійдуться ще більше. Якщо наелектризоване тіло забрати, то смужки повернуться у попередній стан.

176. Під час дослідів з наелектризованою ебонітовою чи скляною паличкою і клаптиками паперу останні наче танцюють: то підстрибують до палички, то знову падають. Це відбувається, бо спочатку під дією поля палички вони притягуються до неї (електризація через вплив), доторкнувшись до неї, перезаряджаються і відштовхуються, стикаючись з іншими, втрачають заряд і знову стають нейтральними.

177. Смужки «султана» притягуються до піднесеної наелектризованої палички. Це не значить, що вони також наелектризовані. Потрапляючи в електричне поле зарядженої палички, на смужках султана відбувається перерозподіл зарядів: вільні електрони перейдуть на один бік, а на протилежному боці буде недостача електронів — виникне позитивний заряд; виникає взаємодія між «султаном» та паличкою.

178. Електроскопу надали заряду, що дорівнює 6,4 ∙ 10-10 Кл. Щоб визначити, якій кількості електронів відповідає цей заряд, поділимо його на заряд електрона: 1,6 ∙ 10-19 Кл. Отримуємо 4 ∙ 109 електронів.

179. Частинка, заряд якої -4,8 ∙ 10-19 Кл, існує, бо до її складу входять три електрона.

180. Заряду в 1 Кл відповідає заряд 625 ∙ 1016 частинок.

181. Дві металеві кульки підвішені на штативах окремо одна від одної. Заряд однієї кульки дорівнює 5 нКл, а іншої — (-5 нКл). Кульки з’єднали. Заряд став рівним нулю, бо за законом збереження зарядів: q = q1 + q2.

182. Маємо дві однакові металеві кульки, підвішені на шовкових нитках. Заряд однієї дорівнює 10 нКл, другої — 16 нКл. Кульки зіткнули (заряд став 26 нКл, за законом збереження зарядів: q = q1 + q2) і розвели. Заряди кульок стануть рівними і дорівнюватимуть 13 нКл.

183. Маємо три однакові металеві кульки. Заряди кульок відповідно дорівнюють 6 нКл, -4 нКл і 7 нКл. Кульки зіткнули (заряд став 9 нКл, за законом збереження зарядів: q = q1 + q2 + q3) і розвели. Заряди кульок стануть рівними і дорівнюватимуть 3 нКл.

Перевірте свої знання, с. 97

Контрольні запитання

1. Про деякі частинки говорять, що вони мають електричний заряд, бо вони можуть притягувати або відштовхувати інші заряджені частинки.

2. Заряджені тіла можуть притягуватися, якщо заряджені різнойменно, або відштовхуватися, якщо будуть заряджені однойменно. Між ними виникає сила кулонівської взаємодії. Вона прямо пропорційна добутку модулів цих зарядів і обернено пропорційна квадрату відстані між ними.

3. Заряд електрона дорівнює за значенням мінімальному (елементарному) заряду — 1,6 ∙ 10-19 Кл.

4. Тіло заряджене позитивно, коли його атоми втратили один або кілька електронів. Заряд тіла буде негативним, коли його атоми приєднали до себе один або кілька електронів.

5. Незаряджені тіла називають електрично нейтральними. Повна нейтралізація наелектризованих тіл відбувається за умови, коли їх з’єднати, і щоб заряди у них були рівними за модулем, але протилежними за знаком.

6. Зарядимо два однакових електрометра рівними за модулем, але протилежними за знаком зарядами. З’єднавши кульки обох електрометрів металевим провідником, побачимо, що електрометри показують нуль, тобто виконується закон збереження заряду: q = q1 + q2.

7. Навколо зарядженого тіла існує електричне поле. Це можна підтвердити на досліді з клаптиками паперу або зарядженими паличками, «султанами» та іншими тілами.

8. Електричне поле існує в просторі навколо заряджених тіл чи частинок. Воно діє з певного силою на різноманітні заряджені тіла (чи частинки), що перебувають у цьому електричному полі. Силові лінії електричного поля не 'замкнені, починаються на «+» і закінчуються на «-», не перетинаються. За густотою ліній поля можна говорити про величину цього поля.

9. Силові лінії — це деяка лінія, яка показує напрям сили, з якою електричне поле діє на вміщений у дану точку поля пробний точковий додатній заряд. Електричне поле діятиме на цей заряд із силою, спрямованою по дотичній до силових ліній.

10. Під час формулювання закону Кулона слід обов’язково вживати термін «точковий заряд», бо виявилося, що взаємодія заряджених тіл залежить ще від їхньої форми, і тому не існує єдиної простої формули, яка б описувала електричну взаємодію зарядів. Взаємодія заряджених тіл виражається особливо просто, якщо їх розміри дуже малі порівняно з відстанню між ними.

11. За одиницю заряду не було прийнято заряд електрона, бо він дуже малий і дорівнює —1,6 ∙ 10-19 КЛ.

Що я знаю і вмію

1. На мал. 130 ебонітова паличка має від’ємний заряд, бо кулька притягується до неї.

2. На мал. 131 стрілка електрометра зарядилася позитивно, бо заряд перерозподілився: ближче до палички від’ємний, а стержень і стрілка мають додатній заряд.

3. На мал. 132 жовта кулька має заряд, бо однойменні заряди відштовхуються, а різнойменні притягуються.

4. На мал. 133 скляну паличку натерли шовковою тканиною. Заряд її став додатнім, бо кулька, заряджена від’ємно, притягнулася до неї. А шовкова тканина зарядилася від’ємно, бо кулька від неї відштовхується.

5. Струмінь піску, що висипається з вузького отвору, відхиляється в різні боки, якщо до нього піднести заряджену ебонітову або скляну паличку, бо під дією зовнішнього електричного поля піщинки заряджаються і взаємодіють одна з одною.

6. Електричні заряди будуть взаємодіяти на Місяці, де немає атмосфери, бо взаємодія між зарядами відбувається завдяки електричному полю, що утворюється навколо заряджених тіл.

7. Якщо провести дослід з наелектризованим гребінцем і пір’їнкою, то, доторкнувшись гребінцем до пір’їнки, ми її наелектризуємо. Стряхнувши її з гребінця, і коли вона перебуватиме у повітрі, можна примусити її перебувати на одній і тій самі висоті, підставляючи гребінець знизу під пір’їнкою, зрівноважуючи силу тяжіння силою електростатичного відштовхування.

8. Наповнимо повітряну кульку повітрям, після чого потремо її об вовну, наелектризовуючи її. Кулька почне прилипати до різних предметів і навіть до стелі.

9. Маємо дві однакові металеві кульки, підвішені на шовкових нитках. Заряд однієї дорівнює 4 нКл, другої — (-10 нКл). Кульки зіткнули (заряд став -6 нКл, за законом збереження зарядів: q = q1 + q2) і розвели. Заряди кульок стануть рівними і дорівнюватимуть -3 нКл.

10. Дано:

Розв’язання:

Щоб визначити силу взаємодії двох точкових зарядів, використаємо формулу:

Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: взаємодіють із силою 9 ∙ 103 Н.

11. Дано:

Розв’язання:

Щоб визначити відстань, на якій відбувається взаємодія двох зарядів, використаємо формулу: Звідси:

Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: взаємодіють на відстані 9 см.

Тестові завдання, с. 100

Варіант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

І

А

В

Г

Б

В

Б

Б

В

Г

Б

II

Б

Б

А

А

Б

В

В

А

А

В

Варіант 1

8. Маємо три однакові металеві кульки, підвішені на шовкових нитках. Заряд однієї дорівнює 2 нКл, другої — (-10 нКл), а третьої — 5 нКл. Кульки зіткнули (заряд став -3 нКл, за законом збереження зарядів: q = q1 + q2 + q3) і розвели. Заряди кульок стануть рівними і дорівнюватимуть —1 нКл

Відповідь: В.

9. Дано:

Розв’язання:

Щоб визначити силу взаємодії двох точкових зарядів, використаємо формулу:

Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: Г. Взаємодіють із силою 18 ∙ 103 Н.

10. Дано:

Розв’язання:

Щоб визначити силу взаємодії двох точкових зарядів, використаємо формулу:

Якщо однією кулькою доторкнуться до іншою, то заряд стане q:

Потім знову відвели кульки на попередню відстань, заряд кульок:

Тепер силу взаємодії можна визначити за формулою:

Підставивши значення фізичних величин, отримаємо: Отже, сила взаємодії між зарядами збільшилася у 1,8 рази.

Відповідь: В.

Варіант 2

8. Маємо три однакові металеві кульки, підвішені на шовкових нитках. Заряд однієї дорівнює -2 нКл, другої — 10 нКл, а третьої — (-5 нКл). Кульки зіткнули (заряд став 3 нКл, за законом збереження зарядів: q = q1 + q2 + q3) і розвели. Заряди кульок стануть рівними і дорівнюватимуть 1 нКл

Відповідь: А.

9. Дано:

Розв’язання:

Щоб визначити силу взаємодії двох точкових зарядів, використаємо формулу:

Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: А. Взаємодіють із силою 9 ∙ 103 Н.

10. Дано:

Розв’язання:

Щоб визначити силу взаємодії двох точкових зарядів, використаємо формулу:

Якщо однією кулькою доторкнутися до іншої, то заряд стане q*:

Потім знову відвели кульки на попередню відстань, заряд кульок: Тепер силу взаємодії можна визначити за формулою:

Підставивши значення фізичних величин, отримаємо: Отже, сила взаємодії між зарядами збільшилася у 1,24 рази.

Відповідь: В.

Рівень А, с. 113

184. Щоб у колі існував струм, воно має бути замкненим, тобто складатися лише з провідників електрики, тому, якщо у замкненому колі не буде за певних умов вимикача, струм буде проходити.

185. На мал. 158 показані гальванічні елементи, батарея гальванічних елементів, генератори струму. Вони є лабораторним обладнанням, яке використовується для дослідів. Гальванічні елементи широко використовують у побуті.

186. Схема ліхтарика:

187. Електрична схема складається з електродвигуна і лампи. Джерелом струму в ньому слугує батарея акумуляторів.

188. У гальванічному елементі хімічна енергія перетворюється на електричну, у термоелементі теплова енергія перетворюється на електричну, у сонячних батареях світлова енергія перетворюється на електричну.

189. Щоб скласти з джерел струму, зображених на мал. 159, батарею для яскравішого світіння лампи, їх треба з’єднати паралельно: «+» у точці А, а «—» у точці Б.

190. Між двома протилежно зарядженими пластинками електрон та негативний іон рухаються від «—» до «+», а позитивний іон від «+» до «—».

Рівень Б, с. 113

191. Дано:

Розв’язання:

За означенням

Для обчислення довжини екватора використаємо формулу: Тоді:

Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: пошириться за час 0,139 с та 500 с.

192. Дано:

Розв’язання:

Для обчислення переміщення використаємо формулу: s = v ∙ t.

Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: переміститься на 21,6 см.

193. Дивись задачу 187.

194. Щоб зарядити акумулятор від джерела струму (дивись мал. 160 підручника), підключаємо «+» до «+», а «-» до «-»:

195. Акумулятор має потребу в зарядці від стороннього електричного генератора, і, одержавши заряд, він стає вже ніби звичайним елементом. Ось чому акумулятори часто називають вторинними гальванічними елементами.

196. Якщо коло замкнути, то лампочка буде світитися.

197. Унаслідок протікання електричного струму виникають механічна, теплова, хімічна, магнітна та світлова дії струму. Для приготування їжі на електроплиті та нагрівання води електричним кип'ятильником користуємося тепловою дією струму, для освітлення кімнати лампою денного світла — світловою дією струму, для хромування та нікелювання — хімічною дією струму, для піднімання деталей за допомогою електромагніту — магнітною дією струму.

198. У посудині «а» на мал. 161 міститься дистильована вода, бо лампочка не горить при проходженні у колі електричного струму.

199. Відкриття французького фізика Франсуа Араго (1820 р.) полягало в такому: якщо тонкий мідний дріт, з’єднаний із джерелом струму, занурити у сталеві ошурки, то вони прилипають до нього. Це пояснюється тим, що мідний дріт став магнітом, тобто проявляється магнітна дія струму.

200. У будь-який момент часу швидкості руху різних заряджених частинок відрізняються значенням і напрямком. За наявності у провіднику електричного поля заряджені частинки, зберігаючи свій хаотичний рух, починають рухатися у певному напрямку: позитивні від «+» до «-», а негативно заряджені — навпаки від «-» до «+».

Рівень А, с. 127

202. Дано:

Розв’язання:

За означенням: Заряд, що пройшов крізь поперечний переріз провідника за час проходження струму, визначимо за формулою: q = І ∙ t. Підставивши значення фізичних величин, отримаємо: q = 1,4 А ∙ 600 с = 840 Кл.

Відповідь: величина заряду 840 Кл.

203. Дано:

Розв’язання:

Для обчислення сили струму використаємо формулу: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: сила струму 0,6 А.

204. Дано:

Розв'язання:

Для обчислення сили струму використаємо формулу: Заряд, що пройшов крізь поперечний переріз провідника за час проходження струму, визначимо за формулою: q = I ∙ t. Підставивши значення фізичних величин, отримаємо: q = 6 ∙ 10-6 А ∙ 600 с = 3,6 ∙ 10-3 Кл.

Відповідь: заряд 3,6 мКл.

205. Дано:

Розв’язання:

За означенням: Час проходження заряду крізь поперечний переріз провідника при заданій силі струму знайдемо за формулою: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: час 5 с.

206. Дано:

Розв’язання:

За означенням Час проходження заряду крізь поперечний переріз провідника при заданій силі струму знайдемо за формулою: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: час 5 с.

207. Щоб виразити мА в А, треба поділити число на 1000, бо 1 А = 1000 мА; 200 мА = 2А; 100 мА = 0,1А; 55 мА = 0,055 А.

Щоб виразити кА в А, треба помножити на 1000, бо 1 кА = 1000 А; 3 кА = 3000 А.

208. Мал. 176а: межі вимірювання від 0 до З А, ціна поділки 0,2 А покази приладу І = 1,4 А ± 0,1 А.

Мал. 176б: межі вимірювання від 0 до 10 А, ціна поділки 0,5 А покази приладу І = 3,50 А ± 0,25 А.

209. Другий учень неправильно приєднав амперметр у колі. Щоб виміряти силу струму в колі, амперметр вмикають послідовно за тим приладом, силу струму в якому вимірюють. Будь-який прилад під час вмикання в коло не повинен впливати на значення вимірюваної величини. Тому амперметр побудовано так, що при вмиканні його в коло сила струму в колі майже не змінювалася., щоб його опір був якомога менший.

210. На мал. 177 зображено електричні кола. В коло «а» ввімкнуті джерело струму, лампочка, вимикач, провідники та мультиметр, який увімкнено послідовно, як амперметр, він вимірює силу струму в колі. У коло «б» ввімкнуто ще одну лампочку, яку приєднано послідовно до першої лампочки. Покази амперметрів встановити неможливо, бо малюнки кіл неякісні.

Схеми кіл:

211. Дано:

Розв’язання:

Для обчислення напруги використаємо формулу: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: напруга дорівнює 20 В.

212. Дано:

Розв’язання:

Для обчислення напруги використаємо формулу: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: напруга дорівнює 100 В.

213. Дано:

Розв’язання:

Для обчислення напруги використаємо формулу: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: напруга дорівнює 12 В.

214. Мал. 178а: межі вимірювання від 0 до 5 В, ціна поділки 0,5 В покази приладу U = 3,00 В ± 0,25 В.

Мал. 1786: межі вимірювання від 0 до 15 В, ціна поділки 1 В покази приладу U = 2,50 В ± 0,5 В.

Мал. 178в: межі вимірювання від 0 до 250 В, ціна поділки 25 В покази приладу U = 225,0 В ± 12,5 В.

215. Другий вольтметр приєднано правильно. Його треба приєднувати паралельно до ділянки кола, на якій потрібно виміряти напругу, тобто затискачі вольтметра треба приєднати до тих точок кола, між якими слід виміряти напругу. При цьому через вольтметр проходить певний струм із кола, що викликає зміну значення напруги в точках приєднання. Щоб ця зміна була якомога меншою, треба, щоб електричний опір вольтметра був якомога більший.

216. Щоб виміряти напругу на електролампі, увімкненій в освітлювальну мережу, учень повинен вибрати вольтметр на 300 В, бо напруга в мережі 220 В.

217. Вимірявши напругу на гальванічному елементі «крона», зафіксували 9 В, на батареї гальванічних елементів — 4 В.

218. Відмінність між вимірюванням сили струму і напруги в електричному колі полягає в тому, що амперметр вмикається в коло послідовно, а вольтметр — паралельно.

219. Схема для вимірювання сили струму в електродвигуні й напруги, під якою він працює:

220. Дано:

Розв’язання:

Для обчислення опору використаємо формулу закону Ома: Звідси: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: опір дорівнює 440 Ом.

221. Дано:

Розв'язання:

Для обчислення опору використаємо формулу закону Ома: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: сила струму дорівнює 2,9 А.

222. Дано:

Розв’язання:

Для обчислення опору використаємо формулу закону Ома: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: сила струму дорівнює 0,3 А.

223. Дано:

Розв’язання:

Для обчислення опору використаємо формулу закону Ома: Звідси: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: опір дорівнює 12 000 Ом.

224. Дано:

Розв’язання:

Для обчислення опору використаємо формулу закону Ома: Звідси: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: опір дорівнює 240 Ом.

225. Дано:

Розв'язання:

Для обчислення опору використаємо формулу закону Ома: Звідси: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: опір дорівнює 2,4 кОм.

226. Дано:

Розв’язання:

Для обчислення опору використаємо формулу закону Ома: Звідси: U = І ∙ R. Підставивши значення фізичних величин, отримаємо: U = 0,008 А ∙ 1000 Ом = 8 В.

Відповідь: напруга дорівнює 8 В.

227. Дано:

Розв'язання:

Для обчислення опору використаємо формулу закону Ома: Звідси: U = І ∙ R. Підставивши значення фізичних величин, отримаємо: U = 10 А ∙ 0,1 Ом = 1 В.

Відповідь: напруга дорівнює 1 В.

228. Дано:

Розв’язання:

Для обчислення опору використаємо формулу закону Ома: Звідси: U = І ∙ R. Підставивши значення фізичних величин, отримаємо: U = 0,4 А ∙ 20 Ом = 8 В.

Відповідь: напруга дорівнює 8 В.

Рівень Б, с. 129

229. Дано:

Розв’язання:

Для обчислення сили струму використаємо формулу: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: сила струму 1,5 А проходить у кожній лампі.

230. Дано:

Розв’язання:

За означенням: Заряд, що пройшов крізь поперечний переріз провідника за час проходження струму, визначимо за формулою: q = І ∙ t. Поділивши це значення на елементарний заряд, визначимо кількість електронів, що пройшли крізь поперечний переріз провідника: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: крізь поперечний переріз провідника пройде 3,125 ∙ 10 тронів.

231. Дано:

Розв’язання:

За означенням: Заряд, що пройшов крізь поперечний переріз провідника за час проходження струму, визначимо за формулою: q = N ∙ qe. Поділивши це значення на час, визначимо силу струму: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: сила струму в колі дорівнює 0,5 А, а кількість електронів 3,1 ∙ 1018.

232. Мал. 180а: зображена шкала міліамперметра. Цей прилад вимірює силу струму в колі. Межі вимірювання від 0 до 5 мА, ціна поділки 0,1 мА покази приладу І = 3,90 мА ± 0,05 мА.

Мал. 1806: зображена шкала вольтметра. Цей прилад вимірює напругу в колі. Межі вимірювання від 0 до 3 В, ціна поділки 0,1 В покази приладу U = 1,60 В ± 0,05 В.

233. За допомогою вольтметра можна визначити полюси джерела струму. Приєднати його треба паралельно: «+» до «+», а «-» до «-». Якщо приєднали правильно, то прилад покаже напругу, якщо ні, то стрілка відхилиться убік за нуль.

234. Опір є однією з найважливіших характеристик провідників. Ця величина характеризує властивість провідників протидіяти напрямленому переміщенню вільних зарядів усередині них.

235. Усі провідники спричиняють опір напрямленому руху зарядів у провіднику. Якби електрони в провіднику не зазнавали ніяких перешкод під час свого руху, то вони, приведені в упорядкований рух, рухалися б за інерцією необмежено довго. Але внутрішня будова провідника визначає частоту зіткнень носіїв електричного заряду з іонами решітки. Крім того, чим довшийпровідник, тим більше разів електрони, що рухаються, взаємодіятимуть з іонами металу, отже, більшим буде опір. І навпаки, чим більший поперечний переріз провідника, тим з меншими перешкодами рухатимуться впорядковані електрони і тем меншим буде опір. Якщо температура провідника зросте, стане інтенсивніший тепловий рух електронів, тобто зросте кількість зіткнень електронів з іонами, що зумовить зростання опору.

236. Від батареї акумуляторів напругою 12 В отримати у провіднику силу струму 140 мА не можна, якщо опір провідника дорівнює 100 Ом.

Для обчислення опору використаємо формулу закону Ома: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: сила струму буде дорівнювати 120 мА, а це менше, ніж 141 мА.

237. Дано:

Розв’язання:

Для обчислення опору використаємо формулу закону Ома: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: сила струму в чайника 10 А, у лампи 0,92 А.

238. Дано:

Розв’язання:

Для обчислення опору використаємо формулу закону Ома: Звідси: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: опір дорівнює 17,9 Ом.

Рівень А, с. 135

239. Якщо довжину провідника збільшити у 5 разів, то й опір провідника збільшиться у 5 разів, бо R ≈ l.

240. Провід розрізали на три частини і сплели в один. Опір провідника пропорційний довжині та обернено пропорційний площі перерізу, тому опір проводу зменшився у 9 разів, бо довжина зменшилася у 3 рази, а площа його перерізу збільшилась у 3 рази.

241. Дано:

Розв’язання:

Опір визначимо за формулою: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: опір дорівнює 13,6 мОм.

242. Дано:

Розв’язання:

Опір визначимо за формулою: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: опір дорівнює 0,33 Ом.

243. Значення 6Ω і 3 А означають, що реостат може змінювати опір від 0 до 6 Ом і мати максимальну силу струму 3 А.

244. На реостаті написано «50 Ом; 0,2 А». Це значить, що реостат може змінювати опір від 0 до 50 Ом і мати максимальну силу струму 0,2 А.

245. Дано:

Розв’язання:

Опір визначаємо за формулою: Звідси: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: довжина дорівнює 2,5 м.

246. Дано:

Розв’язання:

Опір визначаємо за формулою: Звідси: З формули закону Ома знайдемо опір: Тоді отримуємо: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: довжина дорівнює 5 км.

Рівень Б, с. 136

247. Опір провідника пропорційний довжині та обернено пропорційний площі перерізу, тому опір проводу виявився великим, і лампочка світить слабо.

248. Дано:

Розв’язання:

Опір визначаємо за формулою: Звідси: З формули закону Ома знайдемо опір: Тоді отримуємо: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: питомий опір дорівнює

249. Дано:

Розв’язання:

Опір R1 визначимо за формулою: Якщо провідник розрізати на N рівних частин, то опір R2 визначимо за формулою: Порівнявши формули для визначення R1 і R2, отримаємо: Звідси: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: розрізати на дві рівні частини.

250. Дано:

Розв’язання:

Опір реостата пропорційний кількості витків: чим більше витків, тим більша довжина провідника. Складемо пропорцію: Звідси: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: опір реостата 9 Ом.

251. Дано:

Розв’язання:

Опір визначаємо за формулою: Звідси: З формули закону Ома знайдемо опір: Тоді отримуємо: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: довжина дорівнює 6,54 м.

252. Дано:

Розв’язання:

Опір R1 і R2 визначимо за формулами: За умовою R1 = R2: Звідси: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: довжина дорівнює 11,2 м.

253. Дано:

Розв'язання:

Для обчислення опору використаємо формулу закону Ома: Звідси: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: опір дорівнює 500 Ом.

254. Дано:

Розв'язання:

Масу проводу визначимо за формулою: m = ρм ∙ V. (1) Об’єм проводу знайдемо за формулою: V = S ∙ l. (2). Підставимо формулу (2) у формулу (1) та отримуємо: m = ρм ∙ l ∙ S. (3). З іншого боку, опір визначається за формулою: Знайдемо S: Підставимо формулу (4) у формулу (3) та отримаємо: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: маса дорівнює 445 кг.

Рівень А, с. 142

255. Для новорічної ялинки потрібно виготовити гірлянду з однакових 12-вольтних ламп, щоб увімкнути їх в освітлювальну мережу 220 В. Для цього треба взяти не менше 19 ламп

256. В освітлювану мережу 220 В увімкнули послідовно дві електричні лампи з однаковим опором. На кожній з однакових ламп при послідовному з’єднанні буде 110 В, U = U1 + U2.

257. Опір кола, що складається з двох послідовно з’єднаних однакових ламп і реостата, дорівнює 1020 Ом. Якщо опір реостата дорівнює 120 Ом, то кожна лампа має опір 450 Ом.

258. Схема кола, що складається з акумулятора, електричної лампи, реостата і вимикача, з’єднаних послідовно, подана праворуч.

259. У ялинковій гірлянді сила струму та освітлення ламп зменшиться, якщо до неї послідовно приєднати ще одну лампу, бо опір гірлянди збільшиться. За законом Ома:

260. Зручніша ялинкова гірлянда з паралельним з’єднанням, бо якщо згорить одна лампа, інші будуть світити. Крім того, яскравість ламп буде більшою, бо при паралельному з’єднані І = І1 ∙ N. Звідси

Рівень Б, с. 142

261. В освітлювану мережу ввімкнули послідовно дві лампи з різним опором. Лампи будуть світити по-різному. При послідовному з’єднанні сила струму в колі однакова. Потужність визначається за формулою Р = I2 ∙ R. Тому чим більший опір лампи, тим більша її розсіювальна потужність. Отже, яскравість буде більшою у тій лампі, в якої опір більший.

262. Для освітлення трамвайного вагона використовують 120-вольтні електричні лампи, хоча напруга в контактній мережі трамвая становить 600 В. Лампи треба увімкнути послідовно, щоб на кожну з них припадала нормальна напруга.

263. Салон тролейбуса освітлюється 14-ма плафонами, у кожному з яких є лампа, розрахована на напругу 120 В. Ще одна така лампа слугує для освітлення номера маршруту. Напруга в контактній мережі тролейбуса 600 В. Схема з’єднання ламп:

264. Найпростіша схема пожежної сигналізації з 5 ключами в різних пунктах, джерелом струму й одним дзвінком показана на малюнку.

265. Один з учнів вважає, що шнур, який з’єднаний з електроплиткою, — це два паралельно з’єднані провідники, а інший учень доводить, що ці провідники послідовно з’єднані з електроплиткою. Перший міркує правильно, бо напруга на плитці та провідниках 220 В.

266. Гірлянда кімнатної ялинки має 24 лампи. Якщо одна з них перегорить, то решта ламп перестануть світиться, бо були з’єднані між собою послідовно. А якщо перегорить одна з ламп шкільної ялинки, то решта ламп продовжує світитися, бо вони з’єднані паралельно.

267. В освітлювану мережу напругою 220 В треба ввімкнути 4 однакових лампи, що дають повне розжарювання при напрузі 110 В. Щоб вони не перегоріли під час вмикання в мережу, їх треба з’єднати так, як показано на малюнку:

Рівень А, с. 152

268. Дано:

Розв'язання:

Щоб визначити роботу електричного струму, потрібно скористатися формулою: А = UIt. Підставивши значення величин, отримаємо: А = 220 В ∙ 0,2 А ∙ 600 с = 26 400 Дж = 26,4 кДж.

Відповідь: робота струму дорівнює 26,4 кДж.

269. Дано:

Розв’язання:

Щоб визначити потужність електричної плитки, потрібно роботу електричного струму поділити на час його роботи: За законом Ома визначимо силу струму: Підставимо формулу (2) у формулу (1), отримаємо: Підставивши значення величин, отримаємо:

Відповідь: потужність дорівнює 605 Вт.

270. Дано:

Розв’язання:

Щоб визначити потужність електричної лампи, потрібно роботу електричного струму поділити на час його роботи: Підставивши значення величин, отримаємо: Р = 0,25 А ∙ 220 В = 55 Вт.

Відповідь: потужність електричної лампи дорівнює 55 Вт.

271. Дано:

Розв'язання:

Щоб визначити потужність електричної лампи, потрібно роботу електричного струму поділити на час його роботи: Звідси: Підставивши значення величин, отримаємо:

Щоб визначити опір електричної лампи, потрібно напругу поділити на силу струму: Підставивши значення величин, отримаємо:

Відповідь: сила струму електричної лампи дорівнює 0,45 А, а її опір 488,9 Ом.

272. Лічильник працює правильно:

6 хв = 360 с = 0,1 год, а 1 кВт ∙ 0,1 год = 1200 обертів ∙ 0,1 = 120 обертів, як і отримав учень.

Визначимо роботу струму за цей час:

А = 1000 Вт ∙ 360 с = 360 000 Дж = 360 кДж.

273. Дано:

Розв’язання:

Щоб визначити потужність електричної лампи, потрібно роботу електричного струму поділити на час його роботи: Звідси: Підставивши значення величин, отримаємо:

Відповідь: сила струму в електричній плитці дорівнює 2,73 А.

274. Дано:

Розв’язання:

Щоб визначити кількість теплоти, яка виділяється у провіднику, потрібно роботу записати через закон Джоуля—Ленца: Q = I2Rt. Підставивши значення величин, отримаємо: Q = (1,5 А)2 ∙ 120 Ом ∙ 2400 с = 648 000 Дж = 648 кДж.

Відповідь: кількість теплоти у провіднику дорівнює 648 кДж.

Рівень Б, с. 152

275. Використовуючи закон Ома, визначимо роботу струму через: силу струму, опір і час: напругу, опір і час:

276. Дано:

Розв’язання:

Лампи з’єднані паралельно. При паралельному з’єднані напруга є величиною сталою. Силу струму на кожній ділянці можна визначити за формулою: Підставивши значення величин, отримаємо: За законом Ома, сила струму обернено пропорційна опору, тому можемо записати: Підставивши значення величин, отримаємо:

Відповідь: сила струму в першій лампі 0,45 А, у другій — 0,11 А. Опір другої лампи більший, ніж опір першої лампи, у 4,1 разів.

277. На електролічильнику є такі написи: 220 В — напруга в колі, 5-17 А — мінімальна і максимальна сила струму в колі, 1 кВт ∙ год = 1200 обертів диска — електричний струм виконує роботу, що дорівнює 3 кДж за 1 оберт диска. Щоб визначити найбільшу потужність, на яку розраховано лічильник, треба скористатися формулою: Підставивши значення величин, отримаємо: Рmax = 220 В ∙ 17 А = 3740 Вт. У таку мережу можна ввімкнути 374 лампи Якщо 2 год буде ввімкнена електропраска потужністю 1 кВт, лічильник зробить 2400 обертів.

278. Лічильник зафіксував значення роботи струму, яке дорівнювало 500,4 кВт ∙ год. Якщо в будинку протягом 10 год буде світитися 10 електричних ламп потужністю 100 Вт, то струм виконає роботу 10 кВт ∙ год і лічильник покаже 510,4 кВт ∙ год. Щоб визнати, яку суму грошей потрібно заплатити, помножимо 10 кВт год на 0,456 копійок (вартість 1 кВт ∙ год), і отримуємо 4 гривні 56 копійок.

279. Дано:

Розв’язання:

Лампи з’єднані послідовно. При послідовному з’єднанні сила струму є величиною сталою, а загальна напруга дорівнює сумі напруг на кожній ділянці кола. Силу струму на кожній ділянці можна визначити за формулою: Підставивши значення величин, отримаємо:

Аналізуючи дані, можна зробити висновок, що й опори ламп однакові, тому і напруга на кожній з ламп буде однаковою по 110 В.

Відповідь: сила струму у першій і другій лампі — 0,9 А, напруга на лампах становить 110 В.

280. Дано:

Розв’язання:

Щоб визначити кількість теплоти, яка виділяється в електричній лампі, потрібно роботу записати через закон Джоуля—Ленца: Q = I2Rt. Оскільки час проходження струму в лампах однаковий і при послідовному з’єднанні сила струму однакова, то порівняємо опори ламп: R2 > R1 у 2 рази. Приходимо до висновку, що Q2 > Q1 у два рази.

Відповідь: кількість теплоти у лампі 2 більша, ніж у лампі 1, у два рази.

281. Дано:

Розв’язання:

Щоб визначити кількість теплоти, яка виділяється в електричній лампі, потрібно роботу записати через закон Джоуля—Ленца: Q = I2Rt. Використовуючи закон Ома, зробимо перетворення та отримуємо: При паралельному з’єднанні ламп напруга у кожній ділянці однакова. За умовою опори ламп: R2 > у"2 рази, значить, Q2 < Q1 у два рази.

Відповідь: кількість теплоти у лампі 1 більша, ніж у лампі 2, у два рази.

282. Дано:

Розв’язання:

На електричному чайнику є напис «1,2 кВт; 220 В». Це означає, що потужність чайника 1200 Вт і його можна вмикати в мережу 220 В. Щоб визначити струм, який виникає у нагрівальному елементі чайника, треба потужність поділити на напругу: Підставивши значення величин, отримаємо:

Кількість теплоти, що виділяється у нагрівальному елементі, дорівнює роботі електричного струму: Q = А і Q = Pt. Підставивши значення величин, отримаємо: Q = 1200 Вт ∙ 180 с = 216 000 Дж = 216 кДж.

Щоб з’ясувати, чи достатньо цієї теплоти для нагрівання 1,5 л води від 20 °С до кипіння, скористуємося формулою для розрахунку кількості теплоти, яка потрібна для нагрівання води: QB = cmΔt.

Порівняємо значення кількості теплоти: Q < QH, тобто енергії не достатньо.

Відповідь: сила струму 5,45 А; кількість теплоти, що виділяється, 216 кДж; цієї енергії недостатньо, щоб нагріти 1,5 кг води від 20 °С до кипіння.

283. Дві електричні лампи потужністю 40 і 100 Вт, розраховані на напругу 110 В, увімкнуто в мережу послідовно. При послідовному з’єднанні сила струму є величиною сталою. Потужність визначається за формулою Р = I2 ∙ t. Тому чим більший опір лампи, тим більша її розсіювальна потужність (яскравість). Визначимо опори ламп: Підставивши значення величин, отримаємо:

Опір першої у 2,5 рази більший, отже, і її яскравість більша.

284. Дано:

Розв’язання:

Кількість теплоти, що виділяється у нагрівальному елементі, дорівнює роботі електричного струму:

Підставивши значення величин, отримаємо:

Щоб з’ясувати, скільки води можна нагріти від 20 °С до кипіння, скористуємося формулою для розрахунку кількості теплоти, яка потрібна для нагрівання води: Q = cmΔt і знайдемо масу води: Підставивши значення величин, отримаємо:

Відповідь: кількість теплоти, що виділяється, 508,8 кДж; цієї енергії достатньо, щоб нагріти 1,73 кг води від 20°С до кипіння.

285. Дано:

Розв’язання:

ККД нагрівального елемента розрахуємо за формулою: Кількість теплоти, що виділяється у нагрівальному елементі, дорівнює роботі електричного струму: Q = А і

Щоб з’ясувати, скільки води можна нагріти від 10°С до кипіння, скористуємося формулою для розрахунку кількості теплоти, яка потрібна для нагрівання води: Qн = cmΔt. (3) Формули (2) і (3) підставимо у формулу (1): Звідси: Підставивши значення величин, отримаємо:

Відповідь: щоб нагріти 3 кг води від 10 °С до кипіння, треба витратити 52 хв.

Рівень А, с. 167

286. З підвищенням температури опір електролітів зменшується, бо зі збільшенням температури збільшується кількість зіткнень молекул, і вони розпадаються на позитивні й негативні іони.

287. В електролітах у твердому стані немає вільних електронів, бо молекули солей, кислот і лугів мають іонний зв’язок, тобто кожна молекула утворена позитивними і негативними іонами, що їх утримують разом сили електростатичного притягання.

288. Перш ніж робити гальванічне покриття, вироби ретельно знежирюють і промивають для того, щоб покращити зчеплення між поверхнею металу та покриттям, і в подальшому покриття краще трималося на поверхні металу та не було відшаровування основного покриття від підшару.

289. Для гальванічного покриття виробу найчастіше застосовують нікель і хром, бо тоді вироби мають високу корозійну стійкість та хороші механічні властивості — твердість і міцність.

290. Водні розчини солей, кислот і лугів є провідниками, тому що у водному розчині полярні молекули води «розтягують» молекулу з іонним зв’язком, послаблюючи зв’язок між ними, і деякі з них розділяються на позитивні й негативні іони, що можуть рухатися незалежно один від одного.

291. У посудині з електролітом, де є носії струму обох знаків, струму немає, бо умовою для існування електричного струму в електролітах, крім носіїв заряду, є наявність електричного поля, яке створить напрямлений рух цих зарядів.

292. З підвищенням температури електролітів кількість іонів обох знаків збільшується, бо збільшується кількість зіткнень молекул, вони розпадаються на позитивні й негативні іони, які можуть рухатися незалежно один від одного.

293. Електроліт у розчині чи розплаві є електрично нейтральним, хоча він містить величезну кількість іонів обох знаків, бо разом з дисоціацією присутній і зворотній процес — рекомбінація. За даних умов (температури розчину та його концентрації) між процесами дисоціації та рекомбінації встановлюється динамічна рівновага. Щоб струм існував, треба створити зовнішнє електричне поле, яке створить спрямований рух іонів.

294. Під час проходження струму крізь електроліт на електродах виділяється чиста речовина, що входить до складу електроліту. При зіткненні з катодом позитивні іони дістають електрони, що їм не вистачає, і виділяються на катоді у вигляді нейтральних атомів (молекул). Негативні іони віддають свої надлишкові електрони аноду і теж стають електронейтральними, виділяючись на аноді.

295. Під час проходження електричного струму крізь електроліт позитивні іони рухаються до катода, а негативні іони рухаються до анода. Отже, катіони й аніони рухаються у протилежних напрямках, але їхній рух відповідає тому самому напряму струму, тобто вони переносять заряд в одному напрямі. Під час проходження струму крізь електроліт на електродах виділяється чиста речовина, що входить до складу електроліту. Заряджені негативні аніони, які прийшли до позитивного анода, віддають йому свої надлишкові електрони, а позитивно заряджені катіони, які прийшли до негативного катода, «забирають» у нього електрони, яких їм не вистачає. У результаті обидва типи іонів перетворюються на нейтральні атоми або молекули.

296. Між вугільними електродами за невисокої напруги виникає газовий розряд — електрична дуга. Внаслідок високої температури в дуговому проміжку газ буде сильно іонізованим, опір його малим, а сила струму великою. При великій силі струму удари позитивних іонів та електронів викликатимуть ще сильніше розжарення катода й анода. З поверхні катода при цьому починають вилітати електрони, що забезпечує підтримання самостійного розряду в газі і неперервне «горіння» дуги.

297. Для «запалювання» електричної дуги на її електроди треба подати високу напругу і звести електроди так, щоб вони дотикалися один до одного. У місці контакту, що має великий опір, при проходженні струму виділяється велика кількість теплоти Кінці електродів сильно розжарюються і, якщо їх трохи розсунути, спалахує дуга. Для підтримки струму в дузі висока напруга не потрібна, бо внаслідок високої температури в дуговому проміжку газ буде сильно іонізованим, опір його малим, а сила струму великою. При великій силі струму удари позитивних іонів та електронів викликатимуть ще сильніше розжарення катода й анода. З поверхні катода при цьому починають вилітати електрони, що забезпечує підтримання самостійного розряду в газі й неперервне «горіння» дуги.

298. Електроскоп, розміщений недалеко від полум’я свічки, швидко розряджається, бо полум’я нагріває повітря, унаслідок чого молекули, які входять до його складу, починають рухатися настільки швидко, що під час зіткнень деякі з них «розбиваються», перетворюючись на позитивно заряджені іони й електрони. У разі зіткнень електронів з нейтральними атомами можуть також створюватися й негативні іони. Отже, відбувається іонізація газу.

299. Коронний розряд виникає на електродах із тонкого дроту або з загостреними кінцями, увімкнених до джерела високої напруги. Поблизу таких дротів чи загострених кінців створюється дуже сильне електричне поле і виникає «пробій повітря», тобто народжуються електронні лавини: іонізація електронним ударом відбувається за атмосферного тиску.

300. Доторкуватися до проводів зі струмом мокрими руками небезпечно, тому що особистий опір людини знизиться і через тіло пройде більший струм у порівнянні з тим, якщо доторкнутися до проводів зі струмом сухими руками Але краще зовсім не торкатися проводів зі струмом.

301. Блискавка між грозовою хмарою і поверхнею Землі виникає тому, що між ними виникає висока напруга. Спочатку з хмари у напрямку до землі починають текти електрони в невеликій кількості, у вузькому каналі, утворюючи в повітрі щось подібне до струмочка. У тій частині хмари, де починається утворення каналу, скупчилися електрони, що мають велику швидкість руху, завдяки якій вони, стикаючись з атомами повітря, розбивають їх на ядра й електрони. Вивільнювані при цьому електрони спрямовуються також у напрямку до землі і, стикаючись з атомами повітря, розщеплюють їх. Утворюється електронна лавина, яка захоплює все нові об’єми повітря, розщеплюючи його атоми на частини. При цьому повітря розігрівається, а при підвищенні температури його провідність посилюється; воно з ізолятора перетворюється на провідник. Через отриманий канал з хмари починає стікати зарядів усе в більшій кількості. Вони наближаються до землі з величезною швидкістю, що досягає 100 кілометрів на секунду. Як тільки канал дійшов до землі, електричний розряд починає протікати через нього набагато більш бурхливо і швидко. Тепер відбувається з’єднання негативного заряду, що скупчився в каналі, і позитивного заряду, який потрапив у землю з краплями дощу і шляхом електричного впливу — відбувається електричний розряд між хмарою і землею. Такий розряд є електричним струмом величезної сили — ця сила набагато більша, ніж сила струму у звичайній електричній мережі. Струм, що протікає в каналі, дуже швидко наростає, а досягнувши найбільшої сили, починає поступово спадати. Канал блискавки, через який протікає такий сильний струм, дуже розігрівається і тому яскраво світиться. Але час протікання струму в грозовому розряді дуже малий. Розряд триває дуже малі частки секунди, і тому електрична енергія, яка отримується при розряді, порівняно невелика.

302. Дощ застав вас у полі. Неподалік росте високе дерево з могутньою кроною. Щоб сховатися від дощу, бігти до нього не варто, бо в такому місці, блискавці легше пробитися до землі. Чим вище дерево, тим менша відстань між його верхівкою і низом хмари, і тим менше залишається між ними шар повітря, який розділяє різнойменні заряди, які накопичилися на хмарі і на верхівці дерева.

303. Якщо провідники, що з’єднують громовідвід (блискавковідвід) із заземленою пластиною, виявилися порваними, то в окремих випадках він не зможе захистити будівлю від блискавки. Але все-таки основне призначення блискавковідводу не приймати на себе удар, а не допустити, щоб такий удар стався. Це досягається тим, що на вістрі блискавковідводу відбувається тихий розряд, при якому ймовірність удару блискавки зменшується.

Рівень Б, с. 168

304. У розчині Арґентум(І) нітрату внаслідок проходження заряду 1 Кл на катоді виділяється 1,118 мг срібла. Щоб визначити, яка маса срібла виділиться внаслідок проходження електричного заряду 500 Кл, складемо пропорцію:

1 Кл — 1,118 мг

500 Кл — m, мг.

Отримаємо:

305. Дано:

Розв’язання:

Щоб визначити електрохімічний еквівалент цинку, напишемо закон Фарадея: m = kIt. Звідси:

Підставивши значення величин, отримаємо:

Відповідь: електричний еквівалент дорівнює 0,34 мг/Кл.

306. Дано:

Розв’язання:

Щоб визначити силу струму, яка була під час електролізу мідного купоросу, напишемо закон Фарадея: m = kIt. Звідси:

Підставивши значення величин, отримаємо:

Відповідь: сила струму дорівнює 2 А.

307. Щоб визначити, якої сили струм проходив крізь' лужний акумулятор ємністю 42 А ∙ год під час його зарядження протягом 2,8 год, треба його ємність поділити на час:

308. Дано:

Розв’язання:

Щоб визначити, скільки хлору виділиться, напишемо закон Фарадея: Щоб визначити, який заряд проходить через електроліт, напишемо закон Фарадея для електролізу водню: Звідси: Формулу (2) підставимо у формулу (1). Отримаємо:

Підставивши значення величин, отримаємо:

Відповідь: маса хлору дорівнює 0,721 кг.

309. Дано:

Розв’язання:

Щоб визначити, скільки срібла виділиться, напишемо закон Фарадея: m2 = k2 ∙ q. (1) Щоб визначити, який заряд проходить через електроліт, напишемо закон Фарадея для електролізу міді: m1= k1 ∙ q. Звідси: Формулу (2) підставимо у формулу (1). Отримаємо: Підставивши значення величин, отримаємо:

Відповідь: маса срібла дорівнює 1,18 кг.

310. Дано:

Розв’язання:

Щоб визначити, скільки водню виділиться при електролізі сірчаної кислоти, напишемо закон Фарадея: mв = k ∙ q.

Щоб визначити, який вантаж зможе підняти повітряна куля, заповнена цим воднем, треба підйомну силу, яка діє на кулю, поділити на «g»:

Визначимо підйомну силу цієї кулі: F = FA – Рводню, де FA — архімедова сила, що діє на кулю, Рводню — вага водню, що заповнює кулю.

Підставивши значення величин, отримаємо:

• масу водню:

• вагу водню:

• об’єм кулі:

• силу Архімеда:

• підйомну силу кулі: F = 2,98 Н - 0,21 Н = 2,77 Н

• масу вантажу, який може підняти куля:

Відповідь: маса вантажу дорівнює 0,277 кг.

Перевірте свої знання, с. 171

Контрольні запитання

1. Необхідною умовою існування електричного струму в провіднику є наявність у ньому електричного поля, під дією якого вільні заряджені частинки рухатимуться у напрямі дії на них електричних сил. Щоб електричний струм існував тривалий час, необхідно підтримувати в ньому електричне поле. Для цього і потрібно джерело струму.

2. Щоб електричний струм існував у колі, необхідне виконання водночас двох умов: наявність вільних заряджених частинок та електричного поля, яке б рухало ці частинки.

3. Метали мають електронну провідність тому, що у них зовнішні електрони відриваються від атомів. Атоми, що втратили електрони, стають позитивно зарядженими іонами, які перебувають у хаотичному тепловому русі, коливаючись навколо деякого положення рівноваги, тобто залишаються, по суті, на своїх місцях. А от вільні електрони хаотично «перескакують» від одного іона доіншого, причому в кожному малому об’ємі провідник залишається електрично нейтральним, бо кількість вільних електронів дорівнює кількості позитивних іонів.

4. Ми можемо точно визначити, у якому провіднику проходить струм, хоча руху частинок у провіднику ми не бачимо, аналізуючи різні явища-, що спричиняються електричним струмом, — за діями струму. Ми можемо спостерігати за певних умов теплову, хімічну, магнітну, механічну та світлову дію струму.

5. Магнітна дія струму, на відміну від хімічної або теплової, є основною дією струму, бо навколо рухомих заряджених частинок існує магнітне поле. А струм — це потік частинок, які рухаються, тому магнітне поле є завжди навколо провідника і магнітна дія є найхарактернішою для електричного струму. -

6. Амперметр роблять із дуже малим опором, бо під час вмикання в коло він не повинен впливати на значення вимірюваної величини. Тому амперметр побудовано так, що при вмиканні його в коло сила струму в колі майже не змінюється. Вольтметр приєднується паралельно до ділянки кола, на якій потрібно виміряти напругу. При цьому через вольтметр проходить певний струм із кола, що викликає зміну значення напруги в точках приєднання. Щоб ця зміна була якомога меншою, треба, щоб електричний опір вольтметра був якомога більший.

7. Для визначення роботи сили струму можна використовувати три формули, бо із закону Ома визначаємо напругу або силу струму і, підставивши у формулу А = UIt, отримаємо роботу струму через: силу струму, опір і час: напругу, опір і час:

Кількість теплоти, яку виділяє провідник зі струмом, дорівнює роботі струму, тому всі формули для розрахунку роботи можна використовувати і для розрахунку кількості теплоти.

8. Якщо два провідники з однакового матеріалу однакової довжини, але різного поперечного перерізу з’єднати послідовно, то у того провідника, де площа більша, опір буде меншим а значить, і кількості теплоти буде виділятися менше. При послідовному з’єднанні сила струму у колі постійна, отже, кількість теплоти пропорційна опору: Q = I2Rt.

9. Дослід з розчиненою сіллю (NaCl) у воді доводить іонну теорію провідності розчинів і розплавів електролітів.

10. Дистильована вода не є провідником, бо така вода не містить домішок і розчинених речовин. Водопровідна, річкова і морська вода, навпаки, є гарними провідниками, бо в них завжди є домішки та розчинені речовини, тобто є носії зарядів.

11. Негативний іон в електроліті — це від’ємна частинка нейтральної молекули, яка під дією розчинника розділилася на позитивний та негативний іон. Електрон — це від’ємна елементарна частинка, яка може існувати окремо не залежно від інших частинок.

12. При іонізації газу молекули, які входять до його складу, починають рухатися настільки швидко, що під час зіткнень деякі з них «розбиваються», перетворюючись на позитивно заряджені іони й електрони. У разі зіткнень електронів з нейтральними атомами можуть також створюватися і негативні іони.

Що я знаю і вмію

1. На мал. 217 показані гальванічні елементи, батарея гальванічних елементів, генератори струму. Вони є лабораторним обладнанням, яке використовується для дослідів. Гальванічні елементи широко використовують у побуті.

2. Якщо у лимон (солоний огірок або яблуко) вставити мідну й сталеву пластинки з відводами і приєднати відводи до гальванометра, то він покаже невелику напругу. Мідна пластинка — це «+», а сталева — це «-». Вони є електродами, а лимонний сік — електролітом. Сік лимона вступає з металами в хімічну реакцію, у результаті якої утворюється електричний струм. Такий тип джерел струму називається гальванічним елементами.

4. На мал. 220 зображені гальванічний елемент, вимикач, реостат, вольтметр та гальванометр, який можна приєднувати в коло як амперметр або як вольтметр.

Якщо ми маємо джерело струму напругою 12 В і чотири електричні лампи, 3,5 В кожна розрахована на напругу 3,5 В, то їх потрібно з’єднати послідовно, щоб вони працювали в нормальному режимі:

5. На мал. 221 показано дослід із електролізу. У посудину з розчином хлориду міді опустили два вугільні електроди. Коло замкнуте, через деякий час на негативно зарядженому вугільному електроді (катоді) виділиться тонким шаром мідь, а на позитивно зарядженому електроді (аноді) — хлор.

6. Електричний вугор має електричні клітини-рецептори, якими помічає найменші зміни тиску води. Електричні органи займають близько 4/5 довжини тіла. Вугор генерує розряд напругою до 1300 В і силою струму до 1 А. Позитивний заряд знаходиться в передній частині тіла, негативний — у задній. Електричні органи використовуються вугром для захисту від ворогів і для .паралізації здобичі — невеликих риб. Є також додатковий електричний орган, який відіграє роль локатора. Удар струмом дорослого електричного вугра здатний оглушити коня.

7. Ялинкова гірлянда складається з багатьох маленьких ламп, які світяться неоднаково тому, що вони з’єднані паралельно. При паралельному з’єднані напруга однакова, а сила струму різна.

8. На малюнку 224 показано шкали міліамперметра, ватметра та двох вольтметрів. Вольтметри показують 125 В та 220В.

9. Дано:

Розв’язання:

Для обчислення сили струму використаємо формулу: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: сила струму у другій лампі у 2 рази більша, ніж у першій.

10. Дано:

Розв’язання:

Для обчислення сили струму використаємо формулу: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: сила струму 2,4 А проходить за 10 с та 0,4 А за 1 хв.

11. Дано:

Розв’язання:

Для обчислення сили струму використаємо формулу: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Для обчислення кількості електронів, які проходять крізь переріз провідника, величину заряду поділимо на величину елементарного заряду:

Відповідь: сила струму 0,25 А, а кількість електронів 18,75 ∙ 1019.

12. У нижній частині електропраски є написи: «230V; 1500W». Це значить, що праска працює за максимальної напруги 230 В та має потужність 1500 Вт. За 10 хв (600 с) електричний струм виконує роботу 900 кДж.

[А = 1500 Вт ∙ 600 с].

13. Дано:

Розв’язання:

Визначимо потужність розряду блискавки за формулою: Р = U ∙ І. Підставивши значення фізичних величин, отримаємо: Р = 3 ∙ 107 В ∙ 1 ∙ 105 А = 3 ∙ 1012 Вт.

Відповідь: потужність блискавки дорівнює 3000 МВт.

14. Лампа розжарювання — досить простий пристрій: цоколь має два металевих контакти, які з’єднані з ниткою розжарювання. Електрони, що протікають провідниками, стикаються з атомами нитки, змушуючи їх вібрувати. Енергія електронів нагріває атоми до 2200 °С. За цієї температури вони починають випромінювати видиме світло. Виробництво лампочок має два конвеєри, які потім з’єднуються. На одному виготовляється скляна колба, на другому виготовляються цоколі; на них монтуються електричні комплектуючі. На початку цокольної лінії автомат нарізає скляну трубку певного розміру. Трубочки встановлюються на полірувальний круг — нагріваються газовим полум’ям протягом 7 секунд. Поверхня розігрітого скла вирівнюється. Тепер полірувальним трубочкам надають розширення у верхній частині — нагрівають трубку, поки вона не стане пластичною, і потім один кінчик розплющують. У розплющений кінчик просовується два мідних провідники. Потім надягається тонкий скляний циліндр, званий штенгелем. Послідовно, проходячи через ряд нагріваючих елементів, обидві трубки розм’якшуються; прес запаює трубки разом з дротом. Одночасно робиться мікроскопічний отвір рівно між провідниками — він знадобиться, щоб видалити повітря з колби. Після цього кінчики провідників роз’єднуються і загинаються гачком. Потім на спеціальному верстаті одягається на кінець виводу дуже тонка вита вольфрамова нитка, яка дуже добре витримує тривалий нагрів. Кінці провідників покриваються іншим металом — рідким цирконієм. Це збільшує термін служби контактів, захищаючи їх від вологи, яка конденсується в колбі. Колби, також як і трубки, виготовляються з недорогого силікатного скла. На верхівку колби наноситься штамп із маркою виробника, робочою напругою і потужністю лампочки. Там, де два конвеєра з’єднуються, колба машиною одягається на цоколь. Потім сплющений кінчик цоколя сплавляється з шийкою колби, після чого формується основа лампочки для посадки в алюмінієвий цоколь. Далі з колби все повітря відсмоктується, а натомість накачується аргон під тиском; цей інертний газ не піддається нагріванню, що подовжує термін служби нитки. Для того, щоб лампочку можна було вкрутити в патрон, необхідний цоколь, який виготовляють з алюмінію. Через центр цоколя проводиться один проводок, який запаюється зверху. Точковим зварюванням приварюється з боку другий дріт. Тепер контакти внутрішнього і зовнішнього цоколя з’єднані. Перед упаковкою лампочки проходять так зване випробування на пробій: кілька короткочасних включень з подачею високої напруги. Це зміцнює нитку розжарювання. Тепер вона не порветься під час транспортування. Пакувальна машина упаковує лампи в картонні коробки.

15. Вдома є кілька видів ламп освітлення: лампи розжарювання, люмінесцентні лампи, галогенні лампи та світлодіодні світильники. Вони відрізняються будовою, але розраховані на напругу 220 В. Основними параметрами електричної лампи є потужність, напруга, сила струму та колір світла за певної температури: «20 W; 220 V; 150 mА; 1400 К»

16. На мал. 228 зображені монітор, клавіатура, комп’ютерна мишка, системний комп’ютерний блок, праска, пилосос, мережевий фільтр або подовжувач.

17. Саморобний гальванічний елемент: розчин оцту, один електрод мідний або вугільний, другий — цинковий або залізний. У наявності напруги можна переконатися, торкнувшись язиком електродів. Мідний електрод — це «+» (анод), а залізний — це «—» (катод). Розчин оцту вступає з металами в хімічну реакцію, в результаті якої утворюється електричний струм.

18. На мал. 229 показано запобіжники на 10 та 16 А, які потрібні для споживачів електричного струму (лампи, пральна машина, електроплита, пилосос, вентилятор, праска, електричний чайник, музичні колонки, комп’ютер, холодильник, мікрохвильова піч, телевізор). Провідники, які використовують у мережі, мають переріз 1,5; 2,5 та 6 мм2.

Тестові завдання (с. 176)

Варіант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

І

Б

В

А

А

Б

В

А

А

Б

А

В

В

II

Б

Б

Б

В

Б

В

В

А

Г

Б

Б

Б

Варіант 1.

1. Дано:

Розв'язання:

Для обчислення кількості електронів, які проходять крізь переріз провідника, величину заряду поділимо на величину елементарного заряду:

Щоб визначити, який заряд проходить через переріз провідника, скористуємося формулою: Звідси: q = It. (2) Формулу (2) підставимо у формулу (1) та отримаємо: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: Б.

4. Дано:

Розв'язання:

Опір визначаємо за формулою: З формули закону Ома знайдемо напругу: U = I ∙ R. Тоді отримуємо:

Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: А.

5. Дано:

Розв'язання:

Для обчислення опору використаємо формулу закону Ома: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: Б

6. Якщо товщину зменшили у 2 рази, то площа зменшилась у 4 рази а довжину збільшили у 2 рази, то загальній опір зменшився у два рази.

Відповідь: В.

10. Дано:

Розв’язання:

Для обчислення кількості електронів, які проходять крізь електроліт, величину заряду поділимо на величину елементарного заряду: Щоб визначити, який заряд проходить через переріз провідника, скористуємося формулою: Звідси: q = It. (2) Формулу (2) підставимо у формулу (1) та отримаємо:

Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: В.

Варіант 2.

1. Дано:

Розв'язання:

Для обчислення кількості електронів, які проходять крізь переріз провідника, величину заряду поділимо на величину елементарного заряду: Щоб визначити, який заряд проходить через переріз провідника, скористуємося формулою: Звідси: q = It. (2) Формулу (2) підставимо у формулу (1) та отримаємо: Отже:

Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: Б.

4. Дано:

Розв’язання:

Для обчислення напруги використаємо формулу закону Ома: U = IR. Підставивши значення фізичних величин, отримаємо: U = 0,2 А ∙ 110 Ом = 22 В.

Відповідь: В.

5. Дано:

Розв’язання:

Для обчислення напруги використаємо формулу закону Ома: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: Б.

6. Дано:

Розв’язання:

Запишемо формулу закону Загальний опір при паралельному з’єднані визначимо за формулою: Підставивши формулу (2) у формулу (1), отримаємо: Підставивши значення фізичних величин, отримаємо:

Відповідь: В.

7. Якщо два провідники з однаковими опорами з’єднати спочатку послідовно, а потім паралельно, то загальні опори будуть відповідно дорівнювати R1 = 2R і R2 = 0,5R. В обох випадках напруга в колах однакова, то робота електричного струму буде більшою при паралельному з’єднані опорів, бо загальний опір менший, ніж при послідовному з’єднанні Отже:

Відповідь: В.

11. Дано:

Розв’язання:

Щоб визначити електрохімічний еквівалент міді, напишемо закон Фарадея: m = kIt. Звідси: Підставивши значення величин, отримаємо:

Відповідь: Б.






Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.