Электростатика и постоянный ток · 51 задание ФИПИ с ответами
Сила тока, текущего по проводнику, равна 6 А. Какой заряд пройдёт
по проводнику за 30 с?
Задание проверяет связь силы постоянного тока с зарядом и временем. По определению I = q/t, поэтому q = It. Подставим значения: q = 6 А · 30 с = 180 Кл.
Ответ: 180 Кл.
Восемь одинаковых резисторов с сопротивлением Ом соединены в электрическую цепь, через которую течёт ток А (см. рисунок). Какое напряжение показывает идеальный вольтметр?
Задание проверяет расчёт токов при смешанном соединении резисторов. Верхняя ветвь имеет сопротивление 2r, а нижняя — r + (2r · 2r)/(2r + 2r) = 2r. Сопротивления ветвей равны, поэтому ток нижней ветви равен I/2 = 2 А. Идеальный вольтметр подключён к резистору r в нижней ветви и показывает U = (I/2)r = 2 А · 1 Ом = 2 В.
Ответ: 2 В.
На плавком предохранителе указано: «30 А». Какова максимальная суммарная мощность электрических приборов, которые можно одновременно включить в сеть с напряжением 36 В, чтобы предохранитель не расплавился?
Задание проверяет связь мощности электрического тока с напряжением и силой тока. Максимальная суммарная мощность достигается при силе тока I = 30 А. По формуле P = UI получаем P = 36 · 30 = 1080 Вт. Ответ: 1080.
Сейчас решённое хранится только в этом браузере. После входа — на телефоне и компьютере.
Восемь одинаковых резисторов с сопротивлением, равным 1 Ом, соединены в электрическую цепь, по которой течёт ток I = 4 А (см. рисунок). Какое напряжение показывает вольтметр? Вольтметр считать идеальным.
Задание проверяет распределение токов при смешанном соединении резисторов.
Идеальный вольтметр не проводит ток и измеряет напряжение на левом резисторе самой нижней ветви.
Верхняя ветвь большого разветвления имеет сопротивление 2 Ом; нижняя — 1 + (2 · 2)/(2 + 2) = 2 Ом.
Поэтому общий ток 4 А делится поровну, и через нижнюю часть проходит ток 2 А.
Далее этот ток делится между двумя одинаковыми ветвями по 2 Ом: через измеряемый резистор проходит 1 А.
По закону Ома U = IR = 1 · 1 = 1 В.
Ответ: 1.
Пять одинаковых резисторов с сопротивлением 1 Ом соединены
в электрическую цепь, через которую течёт ток А (см. рисунок). Какое напряжение показывает идеальный вольтметр?
Задание проверяет расчёт токов при смешанном соединении резисторов и применение закона Ома.
Идеальный вольтметр не проводит ток и измеряет напряжение на правом нижнем резисторе.
В каждой из двух параллельных ветвей сопротивление равно 2R = 2 Ом, поэтому общий ток делится поровну: I₁ = 2/2 = 1 А.
Напряжение на резисторе U = I₁R = 1 · 1 = 1 В.
Ответ: 1.
Сила тока, текущего по проводнику, равна 5 А. Какой заряд пройдёт по проводнику за 20 с?
Задание проверяет связь силы постоянного тока с прошедшим зарядом. Из определения силы тока I = q/t следует q = It. Подставляем значения: q = 5 · 20 = 100 Кл.
Ответ: 100.
По проводнику течёт постоянный электрический ток. Заряд, прошедший по проводнику, растёт
с течением времени согласно представленному графику (см. рисунок). Определите силу тока
в проводнике.
Задание проверяет определение силы постоянного тока по графику заряда. Сила тока I = Δq/Δt. По графику за 2 с проходит заряд 6 Кл, поэтому I = 6 Кл / 2 с = 3 А. Ответ: 3.
На участке цепи, изображённом на рисунке, сопротивление каждого из четырёх резисторов равно 6 Ом. Каково общее сопротивление цепи между клеммами А и В?
Задание проверяет расчёт сопротивления при последовательном и параллельном соединениях. Два левых резистора соединены параллельно, поэтому их общее сопротивление R_пар = 6/2 = 3 Ом. Два правых резистора соединены с этим участком последовательно: R_AB = 3 + 6 + 6 = 15 Ом. Ответ: 15.
Пять одинаковых резисторов с сопротивлением 5 Ом каждый соединены в электрическую цепь, через которую течёт ток А (см. рисунок). Какое напряжение показывает идеальный вольтметр?
Задание проверяет расчёт последовательного и параллельного соединений резисторов. Идеальный вольтметр не пропускает ток и измеряет напряжение на правом верхнем резисторе. Две параллельные ветви имеют одинаковое сопротивление 2R, поэтому ток в верхней ветви равен I/2 = 4 А. Показание вольтметра: U = (I/2)R = 4 · 5 = 20 В.
Ответ: 20.
По проводнику течёт постоянный электрический ток. Заряд, прошедший
через поперечное сечение проводника, растёт с течением времени согласно представленному графику (см. рисунок). Определите силу тока в проводнике.
Задание проверяет определение силы постоянного тока по графику заряда. Сила тока равна I = Δq/Δt. По графику за 1 с заряд увеличивается на 3 Кл, поэтому I = 3/1 = 3 А. Ответ: 3.
Расстояние между двумя неподвижными точечными электрическими зарядами увеличили в 3 раза, при этом величину одного из зарядов увеличили в 3 раза. Во сколько раз уменьшился модуль сил электростатического взаимодействия между зарядами?
Задание проверяет применение закона Кулона: F = k|q₁q₂|/r². Увеличение одного заряда в 3 раза увеличивает силу в 3 раза, а увеличение расстояния в 3 раза уменьшает её в 9 раз. Поэтому F′/F = 3/9 = 1/3: модуль силы уменьшился в 3 раза. Ответ: 3.
