Матеріали для Нової української школи 1 клас - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

ЗОВНІШНЄ НЕЗАЛЕЖНЕ ОЦІНЮВАННЯ 2018 - ФІЗИКА КОМПЛЕКСНЕ ВИДАННЯ

Частина ІІ ПРИЙОМИ РОЗВЯЗУВАННЯ ТИПОВИХ ЗАДАЧ

ЕЛЕКТРОДИНАМІКА

2. ЗАКОНИ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

2.1. Задачі на закони постійного струму, послідовне та паралельне з'єднання провідників (див. п. 2.2, с. 98; п. 2.3.1, 2.3.2, с. 98, 99; п. 2.4.2, с. 100, 101)

2.1.1.* В ділянці кола, схему якої зображено на рисунку, опір резисторів R2 = 4 Ом, R2 = 6 Ом, R4 = 2 Ом. Сила струму у резисторі R2 становить 3А, напруга на ділянці дорівнює 62 В. Який опір резистора R1 ?

А

Б

В

Г

8 Ом

10 0м

12 0м

20,7 Ом

Розв'язання

Оскільки відомо І2 і R2, то, скориставшись законом Ома, знайдемо U2:

U2 = I2R2 = 3 ∙ 4 = 12 (В).

Резистори R2 І R3 з'єднано паралельно, тому U23 = U2 = U2 = 12 В;

I2 = = = 2(A).

I23 = I2- I3 = 3 + 2 = 5 (А);

R23 = = = 2,4 (Ом).

Накреслимо еквівалентну схему: резистори і зaмінимо на резистор R23.

Резистори R1, R23 і R4 з'єднано послідовно, тому:

І = І1 = I4= І23 = 5 A;

R = = = 12,4 (Ом).

R = R1 + R23 + R4.

Отже, R1 = R - R23 - R4 = 12,4 - 2,4 - 2 = 8 (Ом).

Відповідь: А.

Рекомендації до розв'язання.

Не намагайтесь відразу відповісти на запитання задачі. Шукайте ті значення сили струму, напруги та опору, які на даному етапі легко визначити, скориставшись законом Ома І = .

Набагато простіше відразу підставляти значення відомих величин, а не виводити загальну формулу.

З'ясуйте, як з'єднано резистори.

Згадайте співвідношення для сили струму, напруги та опору у випадках послідовного і паралельного з'єднання провідників.

У разі необхідності накресліть еквівалентну схему.

2.1.2. Електричне коло складається з п'яти однакових резисторів, двох ідеальних діодів та джерела струму, опір якого є нехтовно малим (див. рисунок). Полярність джерела струму змінили. Знайдіть відношення початкової сили струму у колі до сили струму після зміни полярності. Опором підвідних проводів знехтуйте.

А

Б

В

Г

Розв'язання

Для заданої в умові задачі полярності джерела струму діод D1, увімкнуто у зворотному напрямку, тому струм через резистор 4 не йде, а діод D2 увімкнуто у прямому напрямку, тому еквівалентна схема має вигляд, як наведено на рисунку.

Резистори 1 і 2 з'єднано послідовно, тому R12 = 2R0;

резистори 3 і 5 з'єднано паралельно, тому R35 = ;

Rзаг1 = R12 + R35 - 2R0 + = 2,5R0, Rзаг1 = 2,5R0.

Оскільки внутрішній опір джерела струму є нехтовно

малим, то сила струму в колі дорівнює: I1 = = .

Після зміни полярності джерела струму діод D1 увімкнуто у прямому напрямку, а діод D2 —у зворотному, тому еквівалентна схема має вигляд, як наведено на рисунку.

Зверніть увагу: якщо у електричному колі є ідеальний діод, то:

• опір діоду, увімкненого в прямому напрямку, дорівнює нулю, тому в еквівалентній схемі діод слід замінити на провідник;

• опір діоду, увімкненого в зворотному напрямку, є нескінченно великим, тому струму в ділянці, яка містить діод, немає. У еквівалентній схемі цю ділянку слід вилучити.

Якщо маємо N однакових резисторів, опір кожного з яких дорівнює R0, то загальний опір R ділянки кола становить:

R =

у разі паралельного з'єднання;

R = NR0 — у разі послідовного з'єднання.

Резистори 1 і 2 з'єднано послідовно, тому R12 = 2R0; резистор 4 з'єднано паралельно ділянці 1-2, тому

Сила струму в колі дорівнює: I2 = .

Отже,

Відповідь: В.

Задачі для самостійного розв'язання

2.1.3.* Ділянка електричного кола складається з трьох однакових резисторів і вимикача (див. рисунок). Коли вимикач розімкнено, опір ділянки дорівнює 4 Ом. Визначте, яким буде опір ділянки електричного кола після замикання вимикача.

A

Б

В

Г

3 Ом

4 Ом

4,5 Ом

6 Ом

2.1.4* В електричному колі, схему якого зображено на рисунку, обидва діоди є ідеальними, опори резисторів однакові. Полярність джерела струму змінюють. У скільки разів треба змінити напругу на виході джерела струму, щоб загальна сила струму в колі не змінилася?

А

Б

В

Г

Зменшити в 6 разів

Зменшити в 11 разів

Збільшити в 6 разів

Збільшити в 11 разів

Рекомендації до розв'язання. Якщо дві точки електричного кола з'єднано провідником без опору, то у еквівалентній схемі ці точки можна об'єднати.

2.1.5.* Через ділянку кола (див. рисунок), що складається з п'яти однакових резисторів, проходить постійний струм 1 = 3 А. Визначте (в амперах) значення струму, яке показує амперметр. Опором амперметра знехтуйте.

2.1.6.* Визначте (у мікроджоулях) енергію конденсатора ємністю С = 2 мкФ, увімкненого за схемою, зображеною на рисунку. Електрорушійна сила джерела дорівнює 28 В, внутрішній опір джерела r = 1 Ом, R = 2 Ом.

Зверніть увагу: через ділянку кола, яка містить конденсатор, струм не йде.

2.1.7.* В електричному колі, схему якого зображено на рисунку, опір резисторів R1 = R2 = 20 Ом, R3 = 25 Ом, R4 = 40 Ом. Визначте (в амперах) силу струму у резисторі R3, якщо напруга на резисторі R1, становить 20 В.









загрузка...

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. 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 посилання на сайт, будьте вдячними ми затратили багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2008-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.