Участок электрической цепи представляет собой последовательно соединенные: Ваш браузер устарел

Урок 29. закон ома для участка цепи. соединения проводников — Физика — 10 класс

Физика, 10 класс

Урок 29. Закон Ома для участка цепи. Соединения проводников

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

  1. условия, необходимые для существования электрического тока;
  2. постоянный электрический ток;
  3. закон Ома для участка цепи;
  4. формула расчета сопротивления проводника с учетом свойств материала проводника и его геометрических размеров;
  5. типы соединений проводников и формулы расчета параметров электрической цепи для каждого типа.

Глоссарий по теме.

Сила тока I — скалярная величина, равная отношению заряда q, прошедшего через поперечное сечение проводника, к промежутку времени t, в течение которого шёл ток.

Постоянный ток — электрический ток, не изменяющийся со временем.

Последовательное соединение проводников. При последовательном соединении электрическая цепь не имеет разветвлений. Все проводники включают в цепь поочередно друг за другом.

Параллельное соединение проводников. При параллельном соединении концы проводников присоединены к одной и той же паре точек.

Смешанное соединение проводниковэто такое соединение, когда в цепи присутствует и последовательное, и параллельное соединение.

Узел – это точка электрической цепи, где сходится не менее трех ветвей.

Свойство проводника ограничивать силу тока в цепи, то есть противодействовать электрическому току, называют электрическим сопротивлением проводника.

Резистор или проводник элемент электрических цепей, обладающий определённым или переменным значением электрического сопротивления.

Основная и дополнительная литература по теме урока:

1. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. Физика.10 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2017. – С. 335 – 340.

2. Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. 10-11 класс. — М.: Дрофа, 2009. – С. 105 – 109.

3. Элементарный учебник физики. Учебное пособие в 3 томах под редакцией академика Ландсберга Г.С.: Т.2. Электричество и магнетизм. – 12-е изд. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001. С. 110 – 115.

4. Тульчинский М.Е. Качественные задачи по физике в средней школе. Пособие для учителей. Изд. 4-е, переработ. и доп. М. «Просвещение», 1972. С. 83 – 87.

5. Савельев И.В. Курс общей физики, том II. Электричество. М.: Изд. «Наука», 1970 г. С. 108.

Открытые электронные ресурсы:

http://kvant.mccme.ru/1979/02/elektrichestvo_ie_temperatura.htm

Теоретический материал для дополнительного изучения

Сложно представить нашу жизнь без электрического тока. Каждый день, не задумываясь, мы используем различные электрические приборы, в основе работы которых лежат простые и сложные электрические цепи. Какому закону подчиняются основные параметры электрических цепей? Как рассчитать эти цепи, чтобы приборы работали исправно?

Вы уже знаете, электрическим током называют упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц.

Для возникновения и существования электрического тока в проводнике необходимо:

  1. наличие свободных заряженных частиц;
  2. сила, действующая на них в определённом направлении, то есть наличие электрического поля в проводнике.

Различают следующие действия электрического тока:

  1. тепловое ;
  2. химическое ;
  3. магнитное .

Постоянный ток — электрический ток, у которого сила тока и направление не изменяются со временем.

Сила тока I равна отношению электрического заряда q, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения t:

За направление электрического тока условно выбрано направление движения положительно заряженных частиц, то есть в сторону, противоположную направлению движения электронов.

Для каждого проводника – твердого, жидкого и газообразного – существует определённая зависимость силы тока от приложенной разности потенциалов (напряжения) на концах проводника. Эту зависимость выражает, так называемая,

вольт-амперная характеристика проводника.

Для широкого класса проводников (в т. ч. металлов ) при неизменной температуре справедлив закон Ома для участка цепи:

Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна приложенному напряжению U и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка цепи:

Закон имеет простую форму, но доказать экспериментально его справедливость довольно трудно.

Закон Ома является основой всей электротехники постоянных токов. Из закона Ома вытекает, что замыкать обычную осветительную сеть проводником малого сопротивления опасно.

Основная электрическая характеристика проводника – сопротивление. От этой величины зависит сила тока в проводнике при заданном напряжении. Причиной электрического сопротивления является взаимодействие электронов при их движении по проводнику с ионами кристаллической решетки. Сопротивление проводника зависит от свойств материала проводника и его геометрических размеров.

Электрическое сопротивление металлов прямо пропорционально длине проводника и обратно пропорционально площади его поперечного сечения:

где величина ρ – удельное сопротивление проводника — величина, зависящая от рода вещества и его состояния (от температуры в первую очередь). Удельное сопротивление веществ приводятся в справочных таблицах.

Омметр – прибор для измерения сопротивления.

От источника тока энергия может быть передана по проводам к устройствам, потребляющим энергию. Для этого составляют электрические цепи различной сложности. Различают последовательное, параллельное, смешанное соединения проводников.

Последовательное соединение проводников. При последовательном соединении электрическая цепь не имеет разветвлений. Все проводники включают в цепь поочередно друг за другом. Главная особенность последовательного соединения заключается в том, что через все проводники протекает одинаковый ток. Если через один проводник протекает ток определенной величины, то такой же ток протекает и через все остальные. Если хотя бы в одном проводнике отсутствует ток, то он обязательно отсутствует и во всех остальных. Напряжение на концах последовательно соединенных проводников складывается. Полное сопротивление всего участка цепи при последовательном соединении равно сумме сопротивлений всех проводников.

Последовательное соединение

Физическая величина

Формула

Сила тока

I = I1 = I2

Напряжение

U = U1 + U2

Сопротивление

R = R1 + R

2

Параллельное соединение проводников. При параллельном соединении концы проводников присоединены к одной и той же паре точек.

Параллельное соединение

Физическая величина

Формула

Сила тока

I = I1 + I2

Напряжение

U = U1 = U2

Сопротивление

Узел – это точка электрической цепи, где сходится не менее трех ветвей.

Узел обозначается на схеме жирной точкой в том месте, где ветви соединяются между собой.

Смешанное соединение проводников.

Смешанным соединением проводников называют такое соединение, при котором в цепи присутствует и последовательное, и параллельное соединение.

Метод эквивалентных преобразований

заключается в том, что электрическую цепь или ее часть заменяют более простой по структуре электрической цепью. При этом токи и напряжения в непреобразованной части цепи должны оставаться неизменными, т.е. такими, какими они были до преобразования. В результате преобразований расчет цепи упрощается и часто сводится к элементарным арифметическим операциям.

Расчет сопротивления сложной цепи:

Рези́стор или проводник — пассивный элемент электрических цепей, обладающий определённым или переменным значением электрического сопротивления.

Примеры и разбор решения заданий

1. Выберите один из 3 вариантов ответа:

При параллельном соединении проводников…

1) напряжение зависит от сопротивления на данном участке цепи

2) напряжение везде разное

3) напряжение везде одинаковое

Ответ: 3) напряжение везде одинаковое.

2. На участке цепи, изображенном на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно 24 Ом. Чему равно полное сопротивление участка при замкнутом ключе К?

Решение.

После замыкания ключа схема будет представлять собой параллельное соединение резистора с двумя последовательно соединенными резисторами.

Полное сопротивление участка при замкнутом ключе равно

(R+R)R/((R+R) + R) = 2R/3 = 16 Ом.

Ответ: 16 Ом.

Ветвь — электрическая цепь — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Ветвь — электрическая цепь

Cтраница 1

Ветвь электрической цепи — это участок ее, расположенный между двумя узлами. Замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям, называют контуром электрической цепи.  [1]

Ветвью электрической цепи и соответственно ее схемы называют весь участок электрической цепи, в кстором в любой момент времени ток имеет одно и то же значение вдоль всего участка.  [2]

Ветвью электрической цепи называется ее участок, состоящий из одного или нескольких последовательно соединенных элементов, расположенный между двумя узлами. На рис. 3 — 2 показана цепь, состоящая из четырех ветвей.  [3]

Ветвью электрической цепи и, соответственно, ее схемы называют весь участок электрической цепи, в котором в любой момент времени ток имеет одно и то же значение вдоль всего участка.  [4]

Ветвью электрической цепи и соответственно ее схемы называют весь участок электрической цепи, в кстором в любой момент времени ток имеет одно и то же значение вдоль всего участка.  [5]

Ветвью электрической цепи называется такой ее участок, который состоит только из ( последовательно включенных источников напряжений и сопротивлений и вдоль которого в любой момент времени ток имеет одно и то же значение. Узлом электрической цепи называется место ( точка) соединения трех и более ветвей.  [6]

Ветвью электрической цепи называют участок цепи, расположенный между двумя соседними ее узлами.  [7]

Ветвью электрической цепи называется ее участок, состоящий из одного или нескольких элементов, соединенных так, что по ним проходит один и тот же ток. Такое соединение элементов называется последовательным. Остальные участки цепи на этом рисунке не показаны.  [9]

Пусть две ветви электрической цепи включены параллельно, как показано на рис. 1.21. Ток в каждой из них можно найти по закону Ома, если известны их сопротивления и напряжение, к которому они подключены.  [11]

Токи в ветвях электрической цепи определяем с учетом первого закона Кирхгофа для соответствующих узловых точек: / 2 /, 3 А; / 3 / зз — / п 4 — 3 1 А; /, / 2 / з3 1 4 А; Л / 22 — / и 5 — 3 2 А; / 5 / 22 5 А; / 6 / 22 — / зз 5 — 4 1 А.  [12]

Токи в ветвях электрической цепи и напряжения на зажимах ветвей удовлетворяют соотношениям (1.12) и (1.16), которые определяют первый и второй законы Кирхгофа.  [13]

Если в какой-либо ветви электрической цепи поддерживается определенное значение тока iJ, то эту ветвь можно тоже считать как бы содержащей источник тока. Электрический генератор, в ветви которого путем регулирования поддерживается определенный ток, также следует рассматривать как источник тока.  [14]

Расчет тока в ветви электрической цепи постоянного тока, напряжения на участках цепи и мощностей, генерируемых в источниках, проводят на основе понятий об источниках и приемниках энергии как об активных и пассивных элементах.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

Электрические цепи. Виды и составные части. Режимы работы

Различные элементы, соединенные проводниками электрического тока между собой, образуют электрические цепи. Перечень компонентов цепи может быть довольно большим. Существуют разные виды элементов цепи электрического тока: пассивные и активные, линейные и нелинейные и много других. Всю классификацию перечислить очень трудно.

Виды и составные части

Для работы цепи необходимо наличие соединительных проводников, потребителей, источника питания, выключателя. Контур цепи должен быть замкнут. Это является обязательным условием работы электрической цепи. Иначе ток в цепи протекать не будет. Не все контуры считаются электрическими цепями. Например, контуры зануления или заземления ими не признаются, так как в обычном режиме в них нет тока. Однако, по принципу действия они также являются электрическими цепями, так как в аварийных случаях в них протекает ток. Контур заземления и зануления замыкается с помощью грунта.

 
Внутренние и внешние электрические цепи

Для создания упорядоченного движения электронов, нужно наличие разности потенциалов между каким-либо участком цепи. Это обеспечивается при подключении напряжения в виде источника питания. Он называется внутренней электрической цепью. Остальные компоненты цепи образуют внешнюю цепь. Для задания движения зарядов в источнике питания против направления поля требуется приложить сторонние силы.

Такими силами могут выступать:
  • Выход вторичной обмотки трансформатора.
  • Батарея (гальванический источник).
  • Обмотка генератора.

Напряжение в цепи может быть, как постоянным, так и переменным, в зависимости от свойств источника питания. По этому признаку в электротехнике электрические цепи разделяют на контуры цепей. Такое объяснение вида цепи упрощенное, так как закон изменения движения электронов намного сложнее.

Кроме упорядоченного движения, электроны задействованы в хаотичном тепловом движении. Чем выше температура материала, тем больше скорость хаотичного движения носителей заряда. Однако, такой вид движения не участвует в создании электрического тока.

От источника питания зависит и род тока, то есть свойства внешней цепи. Батарея элементов выдает постоянное напряжение, а разные обмотки генераторов или трансформаторов выдают переменное напряжение. Это зависит от внутренних процессов в источнике питания.

Внешние силы, создающие движение электронов, называются электродвижущими силами, которые характеризуются работой, выполненной источником для перемещения единицы заряда, измеряется в вольтах.

Практически в расчетах цепей применяют два класса источников питания:
  1. Источники напряжения.
  2. Источники тока.

В реальности такие идеальные источники не существуют, но практически их пытаются имитировать. В бытовой сети мы имеем напряжение 220 вольт с определенными нормированными отклонениями. Это является источником напряжения, так как норма дана именно на этот параметр. Значение тока не играет большой роли. На электростанции круглосуточно поддерживается постоянная величина напряжения, независимо от запросов.

Источник тока действует по-другому. Он поддерживает определенный закон движения электронов, а величина напряжения не имеет значения. В пример можно привести сварочный аппарат. Для нормального хода сварки необходимо поддерживать постоянное значение тока. Эту функцию выполняет инверторный электронный блок.

Сеть питания может быть, как переменной, так и постоянной. Это не играет большой роли. Важнее выдержать, например, параметр ЭДС.

Обозначения компонентов электрической цепи

Выключатель

Это устройство позволяет соединить потребитель с источником питания. При пользовании выключателем, на его контактах образуется искра. Она возникает из-за наличия емкостного сопротивления. Чтобы избежать искрения, в электрическую цепь добавляются дроссели, а в выключатель устанавливают контакты специального вида. Электрические цепи могут иметь и другие решения для предотвращения возникновения искры.

Проводники
Электрические провода чаще всего производят из алюминия или меди. Это объясняется низким удельным сопротивлением этих металлов, хотя стоимость их в последнее время повышается. На проводах при работе выделяется тепло, которое зависит от двух параметров:
  1. Электрического тока.
  2. Сопротивления участка цепи.

Электрический ток определяется необходимостью потребителя, поэтому изменять можно только удельное сопротивление, которое должно быть как можно ниже. Все металлы при уменьшении температуры уменьшают сопротивление, в результате чего снижаются потери энергии. Если взять полупроводники, то среди них есть образцы с отрицательным и с положительным температурным коэффициентом сопротивления. Если сравнивать абсолютные значения сопротивления, то у металлов оно намного меньше.

Потребители

Все остальные компоненты электрической цепи, кроме перечисленных выше, считаются потребителями. Полезной нагрузкой является простая лампа накаливания, электродвигатель, нагревательное устройство. Параметры цепи слишком зависят от потребителей. Электрические цепи имеют обмотки трансформаторов, которые обладают большим индуктивным сопротивлением. Это отрицательно влияет на передачу электричества от источника.

Направление кроме тока может изменять и мощность. При этом энергия циркулирует в одну и в другую сторону. Такая мощность называется реактивной, и не выполняет полезной работы. Однако, она нагревает проводники и изменяет форму электрического сигнала. Поэтому в промышленных условиях целесообразно к электродвигателям параллельно подключать конденсаторы, которые будут компенсировать сопротивление с индуктивностью. В результате реактивная мощность замкнется внутри двигателя, и не выделит чрезмерного тепла в проводах.

Индуктивные потребители имеют важное свойство: они расходуют электроэнергию, которая превращается в магнитное поле и передается дальше.

В электронике существует множество разнообразных потребителей, которые можно разделить на классы:
  • Активные потребители. Для своего функционирования им требуется наличие электрической энергии. От основной сети они практически не работают. К ним относятся транзисторы, микросхемы, тиристоры и много других видов, являющихся своеобразными электронными ключами. Электродвигатели имеют отличие в том, что работают непосредственно из сети питания.
  • Пассивные потребители не нуждаются во внешнем источнике питания. Они пропускают через себя электрический ток особым образом. Например, полупроводники (тиристоры) начинают пропускать ток только при достижении определенной величины напряжения. Значит, они являются пассивными потребителями, и имеют нелинейные свойства пропускания тока. К таким же видам можно причислить диоды, пропускающие ток только в одну сторону. Другими словами, они имеют свойства вентиля. Также пассивными потребителями являются различные дроссели, конденсаторы, сопротивления. При наличии этих компонентов электрические цепи обретают необычные свойства. Например, контуры резонанса, состоящие из катушек и емкостей, применяют в виде фильтров для разной частоты волн.
Режимы электрической цепи

При подключении разного числа потребителей к источнику питания изменяется мощность, напряжение и ток, вследствие чего возникают различные режимы работы в цепи, и соответственно, компонентов, включенных в нее. Практически можно представить схему цепи в виде пассивного и активного двухполюсника. Это электрические цепи, соединенные с внешней частью двумя выводами с разной полярностью.

Особенностью активного двухполюсника является наличие источника электрического тока, у пассивного двухполюсника его нет. Популярными стали схемы замещения пассивных и активных элементов во время работы. Вид режима работы определяется свойствами элементов цепи.

Холостой ход

Это режим при отключенной нагрузке от питания при помощи ключа. В этом случае ток в цепи равен нулю. Напряжение достигает уровня ЭДС. Элементы цепи не работают.

Короткое замыкание

В этом случае выключатель на схеме замкнут, сопротивление равно нулю, соответственно, напряжение также равно нулю.

При применении двух рассмотренных режимов определяются свойства активного двухполюсника. При изменении тока в некоторых границах, зависящих от элемента цепи, нижняя граница всегда равна нулю. Этот элемент цепи начинает выдавать энергию в цепь. Также нужно знать, что если напряжение ниже нуля, это значит, что резисторами активного двухполюсника расходуется энергия источника, связанного по цепи, а также резерв самого прибора.

Номинальный режим

Такой режим необходим для создания технических свойств всей цепи и отдельных компонентов. В этом режиме свойства близки к величинам, указанным на компоненте, или в инструкции. Нужно учесть, что каждый прибор имеет свои параметры. Однако, три главных показателя есть у всех устройств – это напряжение, мощность и номинальный ток. Все компоненты электрических цепей также имеют эти показатели.

Согласованный режим

Этот режим применяется для создания наибольшей передачи активной мощности, передаваемой источником питания к потребителю. Когда производится работа в этом режиме, необходимо быть осторожным, во избежание выхода из строя части цепи.

Основные элементы цепи

Они применяются в сложных устройствах для проверки работоспособности:
  • Ветвь. Это участок цепи с током одинаковой величины. Ветвь может иметь несколько последовательно соединенных элементов.
  • Узел. Это место соединения нескольких ветвей.
  • Контур. Это любой замкнутый участок цепи, имеющий несколько ветвей.
Похожие темы:

Электрические схемы — Студопедия

1. B 15 № 1404. Как из­ме­нит­ся со­про­тив­ле­ние участ­ка цепи АВ, изоб­ра­жен­но­го на ри­сун­ке, если ключ К разо­мкнуть?

Со­про­тив­ле­ние каж­до­го ре­зи­сто­ра равно 4 Ом.

1) умень­шит­ся на 4 Ом

2) умень­шит­ся на 2 Ом

3) уве­ли­чит­ся на 2 Ом

4) уве­ли­чит­ся на 4 Ом

Ре­ше­ние.

До раз­мы­ка­ния ключа, изоб­ра­жен­ные на ри­сун­ке вер­ти­каль­но со­про­тив­ле­ния за­ко­ро­че­ны, схема пред­став­ля­ет собой про­сто ре­зи­стор R.

Если разо­мкнуть ключ, «вер­ти­каль­ные» со­про­тив­ле­ния пе­ре­ста­нут быть за­ко­ро­чен­ным и схема ста­нет пред­став­лять собой по­сле­до­ва­тель­но со­еди­не­ние ре­зи­сто­ра R с двумя па­рал­лель­но со­еди­нен­ны­ми ре­зи­сто­ра­ми R. Сле­до­ва­тель­но со­про­тив­ле­ние участ­ка цепи после раз­мы­ка­ния ключа будет равно:

.

Таким об­ра­зом, со­про­тив­ле­ние участ­ка цепи уве­ли­чит­ся на 2 Ом.

Пра­виль­ный ответ: 3.

2. B 15 № 1408. На фо­то­гра­фии — элек­три­че­ская цепь.

По­ка­за­ния вольт­мет­ра даны в воль­тах.Чему будут равны по­ка­за­ния вольт­мет­ра, если его под­клю­чить па­рал­лель­но ре­зи­сто­ру 2 Ом? Вольт­метр счи­тать иде­аль­ным.

1) 0,3 В

2) 0,6 В

3) 1,2 В

4) 1,8 В

Ре­ше­ние.

Со­глас­но за­ко­ну Ома, сила тока, со­про­тив­ле­ние про­вод­ни­ка и на­пря­же­ние между его кон­ца­ми свя­за­ны со­от­но­ше­ни­ем . По­сколь­ку ре­зи­стор 1 Ом и ре­зи­стор 2 Ом под­клю­че­ны по­сле­до­ва­тель­но, сила тока, те­ку­ще­го через них, сов­па­да­ет. Сле­до­ва­тель­но, иде­аль­ный вольт­метр, под­клю­чен­ный па­рал­лель­но к ре­зи­сто­ру 2 Ом, по­ка­жет на­пря­же­ние

.

Пра­виль­ный ответ: 3.

3. B 15 № 1409. На ри­сун­ке по­ка­зан уча­сток цепи по­сто­ян­но­го тока.

Ка­ко­во со­про­тив­ле­ние этого участ­ка, если ?

1) 7 Ом

2) 2,5 Ом

3) 2 Ом

4) 3 Ом

Ре­ше­ние.

Уча­сток пред­став­ля­ет собой по­сле­до­ва­тель­ное со­еди­не­ние ре­зи­сто­ра r и двух па­рал­лель­но со­еди­нен­ных ре­зи­сто­ров 3r. Сле­до­ва­тель­но, со­про­тив­ле­ние этого участ­ка равно .

Пра­виль­ный ответ: 2.

4. B 15 № 1410. На фо­то­гра­фии — элек­три­че­ская цепь.

По­ка­за­ния вклю­чен­но­го в цепь ам­пер­мет­ра даны в ам­пе­рах. Какое на­пря­же­ние по­ка­жет иде­аль­ный вольт­метр, если его под­клю­чить па­рал­лель­но ре­зи­сто­ру 3 Ом?


1) 0,8 В

2) 1,6 В

3) 2,4 В

4) 4,8 В

Ре­ше­ние.

Со­глас­но за­ко­ну Ома, сила тока, со­про­тив­ле­ние про­вод­ни­ка и на­пря­же­ние между его кон­ца­ми свя­за­ны со­от­но­ше­ни­ем . Все ре­зи­сто­ры под­клю­че­ны по­сле­до­ва­тель­но, а зна­чит, через них всех течет оди­на­ко­вый ток силой 0,8 A. Таким об­ра­зом, иде­аль­ный вольт­метр, под­клю­чен­ный па­рал­лель­но к ре­зи­сто­ру 3 Ом, по­ка­жет на­пря­же­ние

Пра­виль­ный ответ: 3.

5. B 15 № 1411. На участ­ке цепи, изоб­ра­жен­ном на ри­сун­ке, со­про­тив­ле­ние каж­до­го из ре­зи­сто­ров равно R.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно

1)

2) R

3) 2R

4) 3R

Ре­ше­ние.

После за­мы­ка­ния ключа пра­вая по­ло­ви­на схемы ока­жет­ся за­ко­ро­чен­ной, по­лу­чив­ша­я­ся схема будет эк­ви­ва­лен­та двум под­клю­чен­ным па­рал­лель­но ре­зи­сто­рам.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно: .

Пра­виль­ный ответ: 1.

6. B 15 № 1412. На участ­ке цепи, изоб­ра­жен­ном на ри­сун­ке, со­про­тив­ле­ние каж­до­го из ре­зи­сто­ров равно R.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно:

1)

2) R

3) 2R

4) 3R

Ре­ше­ние.

После за­мы­ка­ния ключа левая по­ло­ви­на схемы ока­жет­ся за­ко­ро­чен­ной, по­лу­чив­ша­я­ся схема будет эк­ви­ва­лен­та про­сто од­но­му ре­зи­сто­ру.


Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно R.

Пра­виль­ный ответ: 2.

7. B 15 № 1413. На участ­ке цепи, изоб­ра­жен­ном на ри­сун­ке, со­про­тив­ле­ние каж­до­го из ре­зи­сто­ров равно R.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе K равно:

1)

2) R

3) 2R

4) 3R

Ре­ше­ние.

После за­мы­ка­ния ключа схема будет пред­став­лять собой па­рал­лель­ное со­про­тив­ле­ние ре­зи­сто­ра с двумя по­сле­до­ва­тель­но со­еди­нен­ны­ми ре­зи­сто­ра­ми.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе K равно:

.

Пра­виль­ный ответ: 1.

8. B 15 № 1414. На участ­ке цепи, изоб­ра­жен­ном на ри­сун­ке, со­про­тив­ле­ние каж­до­го из ре­зи­сто­ров равно R.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе K равно:

1)

2) R

3) 2R

4) 3R

Ре­ше­ние.

После за­мы­ка­ния ключа пра­вая по­ло­ви­на схемы ока­жет­ся за­ко­ро­чен­ной, по­лу­чив­ша­я­ся схема будет эк­ви­ва­лен­та двум под­клю­чен­ным по­сле­до­ва­тель­но ре­зи­сто­рам.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе K равно: .

Пра­виль­ный ответ: 3.

9. B 15 № 1415. На участ­ке цепи, изоб­ра­жен­ном на ри­сун­ке, со­про­тив­ле­ние каж­до­го из ре­зи­сто­ров равно R.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно:

1) 0

2) R

3) 2R

4) 3R

Ре­ше­ние.

После за­мы­ка­ния ключа клем­мы ока­жут­ся за­ко­ро­чен­ны­ми.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно 0.

Пра­виль­ный ответ: 1.

10. B 15 № 1417. Уча­сток цепи со­сто­ит из трех по­сле­до­ва­тель­но со­еди­нен­ных ре­зи­сто­ров, со­про­тив­ле­ния ко­то­рых равны r, 2r и 3r Со­про­тив­ле­ние участ­ка умень­шит­ся в 1,5 раза, если убрать из него:

1) пер­вый ре­зи­стор

2) вто­рой ре­зи­стор

3) тре­тий ре­зи­стор

4) пер­вый и вто­рой ре­зи­сто­ры

Ре­ше­ние.

Уча­сток цепи, со­сто­я­щий из трех по­сле­до­ва­тель­но со­еди­нен­ных ре­зи­сто­ров с со­про­тив­ле­ни­я­ми r, 2r и 3r, имеет со­про­тив­ле­ние . Чтобы умень­шить это со­про­тив­ле­ние в 1,5 раза, то есть сде­лать его рав­ным:

,

не­об­хо­ди­мо убрать со­про­тив­ле­ние 2r. Сле­до­ва­тель­но, нужно убрать вто­рой ре­зи­стор.

Пра­виль­ный ответ: 2.

11. B 15 № 1419. На ри­сун­ке по­ка­зан уча­сток цепи по­сто­ян­но­го тока, со­дер­жа­щий 3 ре­зи­сто­ра.

Если со­про­тив­ле­ние каж­до­го ре­зи­сто­ра 21 Ом, то со­про­тив­ле­ние всего участ­ка цепи:

1) 63 Ом

2) 42 Ом

3) 14 Ом

4) 7 Ом

Ре­ше­ние.

Уча­сток цепи пред­став­ля­ет собой два по­сле­до­ва­тель­но со­еди­нен­ных ре­зи­сто­ра, к ко­то­рым па­рал­лель­но под­со­еди­нен еще один. Сле­до­ва­тель­но, со­про­тив­ле­ние всего участ­ка равно:

.

Пра­виль­ный ответ: 3.

12. B 15 № 1421. На участ­ке цепи, изоб­ра­жен­ном на ри­сун­ке, со­про­тив­ле­ние каж­до­го из ре­зи­сто­ров равно R.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно:

1) 0

2)

3)

4)

Ре­ше­ние.

1 спо­соб:

После за­мы­ка­ния ключа левая по­ло­ви­на схемы ока­жет­ся за­ко­ро­чен­ной, по­лу­чив­ша­я­ся схема будет эк­ви­ва­лен­та про­сто од­но­му ре­зи­сто­ру.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно R.

Пра­виль­ный ответ: 2.

2 спо­соб:

Рас­смот­рим левую по­ло­вин­ку схемы после за­мы­ка­ния ключа. Она пред­став­ля­ет собой па­рал­лель­ное со­еди­не­ние ре­зи­сто­ра с со­про­тив­ле­ни­ем R и со­еди­ни­тель­но­го про­во­да с пре­не­бре­жи­мо малым со­про­тив­ле­ни­ем. По­это­му по пра­ви­лу под­сче­та об­ще­го со­про­тив­ле­ния па­рал­лель­но со­еди­нен­ных про­вод­ни­ков по­лу­ча­ем, что со­про­тив­ле­ние левой по­ло­вин­ки равно .

Таким об­ра­зом, со­про­тив­ле­ние левой по­ло­вин­ки схемы равно нулю. От­сю­да сразу по­лу­ча­ем, что пол­ное со­про­тив­ле­ние схемы после за­мы­ка­ния ключа равно .

13. B 15 № 1422. На участ­ке цепи, изоб­ра­жен­ном на ри­сун­ке, со­про­тив­ле­ние каж­до­го из ре­зи­сто­ров равно R.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно:

1)

2) R

3) 2R

4) 0

Ре­ше­ние.

После за­мы­ка­ния ключа схема будет эк­ви­ва­лен­та па­рал­лель­но­му со­еди­не­нию двух ре­зи­сто­ров.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно: .

Пра­виль­ный ответ: 1.

14. B 15 № 1423. На участ­ке цепи, изоб­ра­жен­ном на ри­сун­ке, со­про­тив­ле­ние каж­до­го из ре­зи­сто­ров равно R.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно:

1)

2) R

3) 2R

4) 0

Ре­ше­ние.

После за­мы­ка­ния ключа левая по­ло­ви­на схемы ока­жет­ся за­ко­ро­чен­ной, по­лу­чив­ша­я­ся схема будет эк­ви­ва­лен­та про­сто од­но­му ре­зи­сто­ру.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно R.

Пра­виль­ный ответ: 2.

15. B 15 № 1424. На участ­ке цепи, изоб­ра­жен­ном на ри­сун­ке, со­про­тив­ле­ние каж­до­го из ре­зи­сто­ров равно R.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно:

1)

2) R

3) 2R

4) 3R

Ре­ше­ние.

После за­мы­ка­ния ключа левая по­ло­ви­на схемы ока­жет­ся за­ко­ро­чен­ной, по­лу­чив­ша­я­ся схема будет эк­ви­ва­лен­та по­сле­до­ва­тель­но­му со­еди­не­нию трех ре­зи­сто­ров.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно: .

Пра­виль­ный ответ: 4.

16. B 15 № 1425. На участ­ке цепи, изоб­ра­жен­ном на ри­сун­ке, со­про­тив­ле­ние каж­до­го из ре­зи­сто­ров равно R.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно:

1)

2) R

3) 2R

4) 0

Ре­ше­ние.

После за­мы­ка­ния ключа схема будет эк­ви­ва­лен­та по­сле­до­ва­тель­но­му со­еди­не­нию двух пар па­рал­лель­но со­еди­нен­ных ре­зи­сто­ров.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно:

.

Пра­виль­ный ответ: 2.

17. B 15 № 1426. Рас­счи­тай­те общее со­про­тив­ле­ние элек­три­че­ской цепи, пред­став­лен­ной на ри­сун­ке.

1) 6 Ом

2) 4 Ом

3) 3 Ом

4) 0,25 Ом

Ре­ше­ние.

Элек­три­че­ская цепь пред­став­ля­ет собой по­сле­до­ва­тель­ное со­еди­не­ние ре­зи­сто­ра 1 Ом с па­рал­лель­но со­еди­нен­ны­ми ре­зи­сто­ра­ми 2 Ом и еще одним ре­зи­сто­ром 1 Ом. Со­про­тив­ле­ние такой схемы равно:

.

Пра­виль­ный ответ: 3.

18. B 15 № 1427. Со­про­тив­ле­ние цепи на ри­сун­ке равно:

1) 11 Ом

2) 6 0м

3) 4 Ом

4) 1 0м

Ре­ше­ние.

Элек­три­че­ская цепь пред­став­ля­ет собой по­сле­до­ва­тель­ное со­еди­не­ние ре­зи­сто­ра 2 Ом с па­рал­лель­но со­еди­нен­ны­ми ре­зи­сто­ра­ми 6 Ом и 3 Ом. Со­про­тив­ле­ние такой схемы равно:

.

Пра­виль­ный ответ: 3.

19. B 15 № 1436. Каким будет со­про­тив­ле­ние участ­ка цепи (см. ри­су­нок), если ключ К за­мкнуть?

(Каж­дый из ре­зи­сто­ров имеет со­про­тив­ле­ние R.):

1) 2R

2) 0

3) 3R

4) R

Ре­ше­ние.

После за­мы­ка­ния ключа клем­мы ока­жут­ся за­ко­ро­чен­ны­ми.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно 0.

20. B 15 № 3230. На ри­сун­ке пред­став­ле­на элек­три­че­ская цепь. Ам­пер­метр и вольт­метр счи­тай­те иде­аль­ны­ми. Вольт­метр по­ка­зы­ва­ет на­пря­же­ние 2 В. Ам­пер­метр по­ка­зы­ва­ет силу тока

1) 0,2 А

2) 0,5 А

3) 0,8 А

4) 1,2 А

Ре­ше­ние.

Рео­стат, два ре­зи­сто­ра с со­про­тив­ле­ни­я­ми 4 Ом и 6 Ом и ам­пер­метр под­клю­че­ны по­сле­до­ва­тель­но, а зна­чит, через них течет оди­на­ко­вый ток. Ис­поль­зуя закон Ома для участ­ка цепи, опре­де­лим силу тока, те­ку­ще­го через ре­зи­стор с со­про­тив­ле­ни­ем 4 Ом: . Имен­но такую силу тока и по­ка­зы­ва­ет ам­пер­метр.

21. B 15 № 3231. На ри­сун­ке пред­став­ле­на элек­три­че­ская цепь. Вольт­метр по­ка­зы­ва­ет на­пря­же­ние 2 В. Счи­тая ам­пер­метр и вольт­метр иде­аль­ны­ми, опре­де­ли­те по­ка­за­ния ам­пер­мет­ра.

1) 0,2 А

2) 0,5 А

3) 0,8 А

4) 1,2 А

Ре­ше­ние.

Рео­стат, два ре­зи­сто­ра с со­про­тив­ле­ни­я­ми 4 Ом и 10 Ом и ам­пер­метр под­клю­че­ны по­сле­до­ва­тель­но, а зна­чит, через них течет оди­на­ко­вый ток. Ис­поль­зуя закон Ома для участ­ка цепи, опре­де­лим силу тока, те­ку­ще­го через ре­зи­стор с со­про­тив­ле­ни­ем 10 Ом: Имен­но такую силу тока и по­ка­зы­ва­ет ам­пер­метр.

22. B 15 № 3232. На ри­сун­ке пред­став­ле­на элек­три­че­ская цепь. Ам­пер­метр и вольт­метр счи­тай­те иде­аль­ны­ми. Вольт­метр по­ка­зы­ва­ет на­пря­же­ние 12 В. Ам­пер­метр по­ка­зы­ва­ет силу тока

1) 0,2 А

2) 0,5 А

3) 0,8 А

4) 1,2 А

Ре­ше­ние.

Рео­стат, два ре­зи­сто­ра с со­про­тив­ле­ни­я­ми 4 Ом и 6 Ом и ам­пер­метр под­клю­че­ны по­сле­до­ва­тель­но, а зна­чит, через них течет оди­на­ко­вый ток. Вольт­метр под­клю­чен к участ­ку цепи, пред­став­ля­ю­ще­му собой по­сле­до­ва­тель­ное со­еди­не­ние двух ре­зи­сто­ров. Общее со­про­тив­ле­ние этого участ­ка цепи равно . Ис­поль­зуя закон Ома, опре­де­лим силу тока, те­ку­ще­го через ре­зи­сто­ры: . Имен­но такую силу тока и по­ка­зы­ва­ет ам­пер­метр.

23. B 15 № 3233. На ри­сун­ке пред­став­ле­на элек­три­че­ская цепь. Ам­пер­метр и вольт­метр счи­тай­те иде­аль­ны­ми. Вольт­метр по­ка­зы­ва­ет на­пря­же­ние 12 В. Ам­пер­метр по­ка­зы­ва­ет силу тока

1) 0,2 А

2) 0,5 А

3) 0,8 А

4) 1,2 А

Ре­ше­ние.

Рео­стат, три ре­зи­сто­ра с со­про­тив­ле­ни­я­ми 4 Ом, 5 Ом и 6 Ом и ам­пер­метр под­клю­че­ны по­сле­до­ва­тель­но, а зна­чит, через них течет оди­на­ко­вый ток. Вольт­метр под­клю­чен к участ­ку цепи, пред­став­ля­ю­ще­му собой по­сле­до­ва­тель­ное со­еди­не­ние трёх ре­зи­сто­ров. Общее со­про­тив­ле­ние этого участ­ка цепи равно

Ис­поль­зуя закон Ома, опре­де­лим силу тока, те­ку­ще­го через ре­зи­сто­ры: . Имен­но такую силу тока и по­ка­зы­ва­ет ам­пер­метр.

24. B 15 № 3331. Ка­ко­во со­про­тив­ле­ние изоб­ражённого на ри­сун­ке участ­ка цепи, если со­про­тив­ле­ние каж­до­го ре­зи­сто­раr?

1)

2)

3) 4r

4)

Ре­ше­ние.

Уча­сток цепи пред­став­ля­ет собой три по­сле­до­ва­тель­но со­еди­нен­ных ре­зи­сто­ра, к ко­то­рым па­рал­лель­но под­со­еди­нен еще один такой же ре­зи­стор. Сле­до­ва­тель­но, со­про­тив­ле­ние всего участ­ка равно

.

25. B 15 № 3332. Два ре­зи­сто­ра вклю­че­ны в элек­три­че­скую цепь па­рал­лель­но, как по­ка­за­но на ри­сун­ке. Зна­че­ния силы тока в ре­зи­сто­рах , . Для со­про­тив­ле­ний ре­зи­сто­ров спра­вед­ли­во со­от­но­ше­ние

1)

2)

3)

4)

Ре­ше­ние.

При па­рал­лель­ном со­еди­не­нии на­пря­же­ния на ре­зи­сто­рах сов­па­да­ют. Со­глас­но за­ко­ну Ома для участ­ка цепи:  Сле­до­ва­тель­но,

.

26. B 15 № 3379. На ри­сун­ке при­ве­де­на фо­то­гра­фия элек­три­че­ской цепи, со­бран­ной уче­ни­ком для ис­сле­до­ва­ния за­ви­си­мо­сти силы тока, про­хо­дя­ще­го через ре­зи­стор, от на­пря­же­ния на нем. Для того чтобы через ре­зи­стор про­те­кал ток силой 1 А, на­пря­же­ние на нем долж­но быть равно:

1) 0,2 В

2) 3,4 В

3) 5,7 В

4) 7,6 В

Ре­ше­ние.

Из ри­сун­ка можно опре­де­лить по­ка­за­ния ам­пер­мет­ра и вольт­мет­ра. Од­на­ко пред­ва­ри­тель­но надо вспом­нить опре­де­ле­ние цены де­ле­ния из­ме­ри­тель­но­го при­бо­ра. Цену де­ле­ния можно опре­де­лить, раз­де­лив рас­сто­я­ние между бли­жай­ши­ми циф­ра­ми на шкале на число де­ле­ний между ними. На­при­мер, для вольт­мет­ра имеем: .

На фо­то­гра­фии видно, что при на­пря­же­нии на ре­зи­сто­ре в 4,3 В сила тока через него равна 0,75 А. На­пря­же­ние на ре­зи­сто­ре и сила тока через него про­пор­ци­о­наль­ны, со­глас­но за­ко­ну Ома, . Сле­до­ва­тель­но, для того чтобы через ре­зи­стор тек ток силой 1 А, не­об­хо­ди­мо при­ло­жить к нему на­пря­же­ние .

27. B 15 № 3381.

Уче­ник со­брал элек­три­че­скую цепь, изоб­ра­жен­ную на ри­сун­ке. Какая энер­гия вы­де­лит­ся во внеш­ней части цепи при про­те­ка­нии тока в те­че­ние 10 мин? Не­об­хо­ди­мые дан­ные ука­за­ны на схеме. Ам­пер­метр счи­тать иде­аль­ным.

1) 600 Дж

2) 21 600 Дж

3) 36 кДж

4) 3600 Дж

Ре­ше­ние.

Со­глас­но за­ко­ну Джо­у­ля-Ленца, энер­гия вы­де­ля­ю­ща­я­ся за время при про­те­ка­нии через со­про­тив­ле­ние ве­ли­чи­ной тока равна . На схеме уче­ни­ка ре­зи­сто­ры 2 Ом и 4 Ом со­еди­не­ны по­сле­до­ва­тель­но, а зна­чит, их общее со­про­тив­ле­ние равно Ом. Сила тока равна 1 А. Таким об­ра­зом, во внеш­ней цепи за 10 минут вы­де­лит­ся .

28. B 15 № 3394.

Уча­сток цепи со­сто­ит из двух оди­на­ко­вых па­рал­лель­но со­еди­нен­ных ре­зи­сто­ров и , каж­дый с со­про­тив­ле­ни­ем 2 Ом, и ре­зи­сто­ра с со­про­тив­ле­ни­ем 3 Ом.

Общее со­про­тив­ле­ние участ­ка цепи равно:

1) 1 Ом

2) 2 Ом

3) 31 Ом

4) 4 Ом

Ре­ше­ние.

Сна­ча­ла най­дем общее со­про­тив­ле­ние двух па­рал­лель­но со­еди­нен­ных ре­зи­сто­ров и : Ом. Ре­зи­стор под­со­еди­нен к ним по­сле­до­ва­тель­но. Сле­до­ва­тель­но общее со­про­тив­ле­ние участ­ка цепи равно Ом.

29. B 15 № 3421.

Два ре­зи­сто­ра вклю­че­ны в элек­три­че­скую цепь по­сле­до­ва­тель­но. Как со­от­но­сят­ся по­ка­за­ния иде­аль­ных вольт­мет­ров, изоб­ра­жен­ных на ри­сун­ке:

1)

2)

3)

4)

Ре­ше­ние.

Через иде­аль­ный вольт­метр не течет ток, он имеет бес­ко­неч­ное со­про­тив­ле­ние, а по­то­му не вли­я­ет на ве­ли­чи­ны токов и на­пря­же­ний в сети. При по­сле­до­ва­тель­ном со­еди­не­нии, через ре­зи­сто­ры течет оди­на­ко­вый ток. Со­глас­но за­ко­ну Ома, сила тока через про­вод­ник и на­пря­же­ние, при­ло­жен­ное к нему свя­за­ны со­от­но­ше­ни­ем . Таким об­ра­зом, по­ка­за­ния вольт­мет­ров свя­за­ны со­от­но­ше­ни­ем: .

30. B 15 № 3422.

Схема элек­три­че­ской цепи по­ка­за­на на ри­сун­ке. Когда ключ К разо­мкнут, иде­аль­ный вольт­метр по­ка­зы­ва­ет 8 В. При за­мкну­том ключе вольт­метр по­ка­зы­ва­ет 7 В. Со­про­тив­ле­ние внеш­ней цепи равно 3,5 Ом. Чему равно ЭДС ис­точ­ни­ка тока?

1) 7 В

2) 8 В

3) 15 В

4) 24,5 В

Ре­ше­ние.

По­сколь­ку по­ка­за­ния вольт­мет­ра, под­со­еди­нен­но­го к ис­точ­ни­ку ме­ня­ют­ся при за­мы­ка­нии ключа, это озна­ча­ет, что ис­точ­ник не иде­аль­ный, и его внут­рен­не со­про­тив­ле­ние от­лич­но от нуля. По­ка­за­ния во вто­ром слу­чае мень­ше, так как через ис­точ­ник на­чи­на­ет течь ток, и часть на­пря­же­ния па­да­ет на внут­рен­нем со­про­тив­ле­нии. В пер­вом же слу­чае, тока в сети нет. Более точно го­во­ря, ток был, пока про­ис­хо­ди­ла за­ряд­ка кон­ден­са­то­ра, но после того, как кон­ден­са­тор за­ря­дил­ся, ток пре­кра­тил­ся. А зна­чит, в пер­вом слу­чае, вольт­метр по­ка­зы­ва­ет ЭДС ис­точ­ни­ка. Она равна 8 В.

31. B 15 № 3424.

На ри­сун­ке изоб­ра­же­на схема элек­три­че­ской цепи. Что про­изой­дет с общим со­про­тив­ле­ни­ем цепи при за­мы­ка­нии ключа К? Со­про­тив­ле­ние цепи

1) уве­ли­чит­ся при любых зна­че­ни­ях и

2) умень­шит­ся при любых зна­че­ни­ях и

3) умень­шит­ся, толь­ко если

4) уве­ли­чит­ся, толь­ко если

Ре­ше­ние.

При за­мы­ка­нии ключа два ре­зи­сто­ра ока­жут­ся под­клю­чен­ны­ми па­рал­лель­но. При па­рал­лель­ном со­еди­не­нии двух ре­зи­сто­ров общее со­про­тив­ле­нии все­гда мень­ше, чем со­про­тив­ле­ние лю­бо­го из них. Про­ве­рим это, на­при­мер для со­про­тив­ле­ния , для вто­ро­го про­ве­ря­ет­ся ана­ло­гич­но. Рас­смот­рим раз­ность:

Пра­виль­ный ответ: 2.

32. B 15 № 3471. На ри­сун­ке при­ве­де­на элек­три­че­ская цепь. Чему равна ра­бо­та элек­три­че­ско­го тока за 5 мин про­те­ка­ния тока на участ­ке цепи, к ко­то­ро­му под­клю­чен вольт­метр?

1) 6300 Дж

2) 630 Дж

3) 10,5 Дж

4) 0,3 Дж

Ре­ше­ние.

Ра­бо­та тока за время свя­за­на с на­пря­же­ни­ем и силой тока со­от­но­ше­ни­ем . Из ри­сун­ка видно, что на­пря­же­ние равно , а сила тока . Сле­до­ва­тель­но, ра­бо­та тока равна .

Пра­виль­ный ответ: 2.

33. B 15 № 3522. Чему равно со­про­тив­ле­ние элек­три­че­ской цепи между точ­ка­ми и , если каж­дый из ре­зи­сто­ров имеет со­про­тив­ле­ние ?

1)

2)

3)

4)

Ре­ше­ние.

По­сколь­ку все ре­зи­сто­ры оди­на­ко­вые, из сим­мет­рии схемы за­клю­ча­ем, что по­тен­ци­а­лы точек и равны , а зна­чит, ток по вер­ти­каль­ной пе­ре­мыч­ке по за­ко­ну Ома, не по­те­чет (так как на­пря­же­ние на ней равно нулю: ) и ее можно вы­бро­сить из рас­смот­ре­ния и не учи­ты­вать при под­сче­те об­ще­го со­про­тив­ле­ния (так как что с ней, что без нее, ток течет все­гда оди­на­ко­во). Этот факт можно по­нять еще сле­ду­ю­щим об­ра­зом. Пред­по­ло­жим, что ток течет по пе­ре­мыч­ке вниз, «пе­ре­вер­нем» всю схему во­круг го­ри­зон­таль­ной оси, ток в пе­ре­мыч­ке те­перь будет течь вверх, но сама схема не по­ме­ня­лась, зна­чит в ней ток дол­жен быть такой же, как до пе­ре­во­ро­та. Един­ствен­ный ва­ри­ант удо­вле­тво­рить этому тре­бо­ва­нию, по­тре­бо­вать, чтобы ток в пе­ре­мыч­ке был равен нулю.

Таким об­ра­зом, мы пе­ре­хо­дим к более про­стой схеме, ее общее со­про­тив­ле­ние можно легко по­счи­тать, ис­поль­зуя пра­ви­ла для по­сле­до­ва­тель­но­го и па­рал­лель­но­го под­клю­че­ния про­вод­ни­ков: .

Если бы со­про­тив­ле­ния были бы раз­ны­ми, то при­ве­ден­ные здесь ар­гу­мен­ты по­те­ря­ли бы силу и при­ш­лось бы ис­кать общее со­про­тив­ле­ние пер­во­на­чаль­ной схемы, ис­поль­зуя за­ко­ны Кирх­го­фа.

Пра­виль­ный ответ: 4.

34. B 15 № 3529.

Какое из не­ра­венств верно отоб­ра­жа­ет со­от­вет­ствие между мощ­но­стя­ми, вы­де­ля­ю­щи­ми­ся на ре­зи­сто­рах ; ; ; ?

1)

2)

3)

4)

Ре­ше­ние.

Спер­ва за­ме­тим, что пол­ные со­про­тив­ле­ния верх­ней и ниж­ней вет­вей схемы сов­па­да­ют: .

Сле­до­ва­тель­но, ток раз­де­лит­ся между этими вет­вя­ми ровно по­по­лам. Таким об­ра­зом, через все со­про­тив­ле­ния течет оди­на­ко­вый ток. Мощ­ность, вы­де­ля­ю­ща­я­ся на ре­зи­сто­ре, свя­за­на с силой тока, те­ку­ще­го через него и ве­ли­чи­ной со­про­тив­ле­ния со­от­но­ше­ни­ем .

Сле­до­ва­тель­но, чем мень­ше со­про­тив­ле­ние, тем мень­ше вы­де­ля­ю­ща­я­ся на нем мощ­ность. По­сколь­ку , за­клю­ча­ем, что .

Пра­виль­ный ответ: 3.

35. B 15 № 3537.

Ис­точ­ник тока имеет ЭДС , внут­рен­нее со­про­тив­ле­ние , , . Какой силы ток течет через ис­точ­ник?

1) 1 А

2) 2 А

3) 4 А

4) 1,63 А

Ре­ше­ние.

Опре­де­лим спер­ва пол­ное со­про­тив­ле­ние на­груз­ки в цепи. На­груз­ка пред­став­ля­ет собой па­рал­лель­но со­еди­нен­ные ре­зи­сто­ры и , к ко­то­рым по­сле­до­ва­тель­но под­клю­чен ре­зи­стор , сле­до­ва­тель­но, общее со­про­тив­ле­ние на­груз­ки равно . По за­ко­ну Ома для пол­ной цепи, сила тока равна .

Пра­виль­ный ответ: 2.

36. B 15 № 3538.

Ис­точ­ник тока имеет ЭДС , внут­рен­нее со­про­тив­ле­ние , , . Какой силы ток течет через ис­точ­ник?

1) 1 А

2) 2 А

3) 4 А

4) 1,63 А

Ре­ше­ние.

Опре­де­лим спер­ва пол­ное со­про­тив­ле­ние на­груз­ки в цепи. На­груз­ка пред­став­ля­ет собой па­рал­лель­но со­еди­нен­ные ре­зи­сто­ры , и , сле­до­ва­тель­но, общее со­про­тив­ле­ние на­груз­ки на­хо­дит­ся сле­ду­ю­щим об­ра­зом: . По за­ко­ну Ома для пол­ной цепи, сила тока равна .

Пра­виль­ный ответ: 3.

37. B 15 № 3587. На ри­сун­ке по­ка­за­на схема элек­три­че­ской цепи. Через какой ре­зи­стор течет наи­боль­ший ток?

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

Ре­ше­ние.

Схема пред­став­ля­ет собой па­рал­лель­ное со­еди­не­ние ре­зи­сто­ров №2, №3 и №4, к ко­то­рым по­сле­до­ва­тель­но под­клю­чен ре­зи­стор №1. При по­сле­до­ва­тель­ном под­клю­че­нии сила тока оди­на­ко­вая. При па­рал­лель­ном со­еди­не­нии сила тока де­лит­ся между ре­зи­сто­ра­ми таким об­ра­зом, чтобы на­пря­же­ния на всех ре­зи­сто­рах было оди­на­ко­во. Сле­до­ва­тель­но, мак­си­маль­ный ток течет через ре­зи­стор №1.

Пра­виль­ный ответ: 1.

38. B 15 № 3603. На ри­сун­ке по­ка­за­на схема элек­три­че­ской цепи. Через какой ре­зи­стор течет наи­мень­ший ток?

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

Ре­ше­ние.

Схема пред­став­ля­ет собой па­рал­лель­ное со­еди­не­ние ре­зи­сто­ров №2 и №3, к ко­то­рым по­сле­до­ва­тель­но под­клю­че­ны ре­зи­сто­ры №1 и №4. При по­сле­до­ва­тель­ном под­клю­че­нии сила тока оди­на­ко­вая. При па­рал­лель­ном со­еди­не­нии сила тока де­лит­ся между ре­зи­сто­ра­ми таким об­ра­зом, чтобы на­пря­же­ния на всех ре­зи­сто­рах было оди­на­ко­во. Таким об­ра­зом, сразу можно за­клю­чить, что через ре­зи­сто­ры №1 и №4 течет боль­ший ток, чем через ре­зи­сто­ры №2 и №3. По за­ко­ну Ома на­пря­же­ние на ре­зи­сто­ре свя­за­но с те­ку­щим через него током со­от­но­ше­ни­ем: . А зна­чит, для па­рал­лель­но под­клю­чен­ных ре­зи­сто­ров имеем: . Сле­до­ва­тель­но, ми­ни­маль­ный ток течет через ре­зи­стор №3.

Пра­виль­ный ответ: 3.

39. B 15 № 3794. Со­про­тив­ле­ние каж­до­го ре­зи­сто­ра в цепи, по­ка­зан­ной на ри­сун­ке, равно 100 Ом. Уча­сток под­ключён к ис­точ­ни­ку по­сто­ян­но­го на­пря­же­ния вы­во­да­ми и . На­пря­же­ние на ре­зи­сто­ре равно 12 В. На­пря­же­ние между вы­во­да­ми схемы равно

1) 12 В

2) 18 В

3) 24 В

4) 36 В

Ре­ше­ние.

Ре­зи­сто­ры , и под­клю­че­ны по­сле­до­ва­тель­но. Сле­до­ва­тель­но, через них течет оди­на­ко­вый ток. По­сколь­ку их со­про­тив­ле­ния сов­па­да­ют, за­клю­ча­ем, ис­поль­зуя закон Ома для участ­ка цепи, что на­пря­же­ния на всех этих трех ре­зи­сто­рах оди­на­ко­вые и равны 12 В. При по­сле­до­ва­тель­ном под­клю­че­нии на­пря­же­ния скла­ды­ва­ют­ся. Таким об­ра­зом, к участ­ку цепи, вклю­ча­ю­ще­му со­про­тив­ле­ния , , при­ло­же­но на­пря­же­ние

.

Но это и есть на­пря­же­ние между вы­во­да­ми схемы .

Пра­виль­ный ответ: 4.

40. B 15 № 5365. На ри­сун­ке по­ка­за­на схема участ­ка элек­три­че­ской цепи. По участ­ку АВ течёт по­сто­ян­ный ток А. Какое на­пря­же­ние по­ка­зы­ва­ет иде­аль­ный вольт­метр, если со­про­тив­ле­ние Ом?

1) 1В

2) 2 В

3) 0

4) 4 В

Ре­ше­ние.

Иде­аль­ный вольт­метр по­ка­жет на­пря­же­ние на ре­зи­сто­ре ко­то­рое по за­ко­ну Ома равно Верх­ний уча­сток цепи и ниж­ний уча­сток цепи в па­рал­лель­ном участ­ке имеют оди­на­ко­вое со­про­тив­ле­ние, по­это­му сила тока в этих участ­ках оди­на­ко­вая и Тогда

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром 2.

41. B 15 № 5400. На ри­сун­ке по­ка­за­на схема участ­ка элек­три­че­ской цепи. По участ­ку АВ течёт по­сто­ян­ный ток А. Какое на­пря­же­ние по­ка­зы­ва­ет иде­аль­ный вольт­метр, если со­про­тив­ле­ние Ом?

1) 1В

2) 2 В

3) 3 B

4) 0

Ре­ше­ние.

Иде­аль­ный вольт­метр по­ка­жет на­пря­же­ние на ре­зи­сто­ре ко­то­рое по за­ко­ну Ома равно Верх­ний уча­сток цепи и ниж­ний уча­сток цепи в па­рал­лель­ном участ­ке имеют оди­на­ко­вое со­про­тив­ле­ние, по­это­му сила тока в этих участ­ках оди­на­ко­вая и Тогда

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром 3.

42. B 15 № 6049. На ри­сун­ке изоб­ра­же­на схема участ­ка элек­три­че­ской цепи, со­сто­я­ще­го из трёх ре­зи­сто­ров R1 , R2 , R3 . На каком из сле­ду­ю­щих ри­сун­ков при­ве­де­на элек­три­че­ская схема этого участ­ка цепи, эк­ви­ва­лент­ная за­дан­ной?

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

Ре­ше­ние.

Пред­ста­вим, что мы из­ги­ба­ем про­во­да схемы, так чтобы по­лу­чил­ся один из при­ведённых выше ри­сун­ков. При таких пре­об­ра­зо­ва­ни­ях по­лу­чим, что при­ведённая схема эк­ви­ва­лент­на схеме, указ­н­ной под но­ме­ром 3.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 3.

43. B 15 № 6084.

На ри­сун­ке изоб­ра­же­на схема участ­ка элек­три­че­ской цепи, со­сто­я­ще­го из трёх ре­зи­сто­ров R1, R2 , R3 . На каком из сле­ду­ю­щих ри­сун­ков при­ве­де­на элек­три­че­ская схема этого участ­ка цепи, эк­ви­ва­лент­ная за­дан­ной?

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

Ре­ше­ние.

Пред­ста­вим, что мы из­ги­ба­ем про­во­да схемы, так чтобы по­лу­чил­ся один из при­ведённых выш

1. B 15 № 1404. Как из­ме­нит­ся со­про­тив­ле­ние участ­ка цепи АВ, изоб­ра­жен­но­го на ри­сун­ке, если ключ К разо­мкнуть?

Со­про­тив­ле­ние каж­до­го ре­зи­сто­ра равно 4 Ом.

1) умень­шит­ся на 4 Ом

2) умень­шит­ся на 2 Ом

3) уве­ли­чит­ся на 2 Ом

4) уве­ли­чит­ся на 4 Ом

Ре­ше­ние.

До раз­мы­ка­ния ключа, изоб­ра­жен­ные на ри­сун­ке вер­ти­каль­но со­про­тив­ле­ния за­ко­ро­че­ны, схема пред­став­ля­ет собой про­сто ре­зи­стор R.

Если разо­мкнуть ключ, «вер­ти­каль­ные» со­про­тив­ле­ния пе­ре­ста­нут быть за­ко­ро­чен­ным и схема ста­нет пред­став­лять собой по­сле­до­ва­тель­но со­еди­не­ние ре­зи­сто­ра R с двумя па­рал­лель­но со­еди­нен­ны­ми ре­зи­сто­ра­ми R. Сле­до­ва­тель­но со­про­тив­ле­ние участ­ка цепи после раз­мы­ка­ния ключа будет равно:

.

Таким об­ра­зом, со­про­тив­ле­ние участ­ка цепи уве­ли­чит­ся на 2 Ом.

Пра­виль­ный ответ: 3.

2. B 15 № 1408. На фо­то­гра­фии — элек­три­че­ская цепь.

По­ка­за­ния вольт­мет­ра даны в воль­тах.Чему будут равны по­ка­за­ния вольт­мет­ра, если его под­клю­чить па­рал­лель­но ре­зи­сто­ру 2 Ом? Вольт­метр счи­тать иде­аль­ным.

1) 0,3 В

2) 0,6 В

3) 1,2 В

4) 1,8 В

Ре­ше­ние.

Со­глас­но за­ко­ну Ома, сила тока, со­про­тив­ле­ние про­вод­ни­ка и на­пря­же­ние между его кон­ца­ми свя­за­ны со­от­но­ше­ни­ем . По­сколь­ку ре­зи­стор 1 Ом и ре­зи­стор 2 Ом под­клю­че­ны по­сле­до­ва­тель­но, сила тока, те­ку­ще­го через них, сов­па­да­ет. Сле­до­ва­тель­но, иде­аль­ный вольт­метр, под­клю­чен­ный па­рал­лель­но к ре­зи­сто­ру 2 Ом, по­ка­жет на­пря­же­ние

.

Пра­виль­ный ответ: 3.

3. B 15 № 1409. На ри­сун­ке по­ка­зан уча­сток цепи по­сто­ян­но­го тока.

Ка­ко­во со­про­тив­ле­ние этого участ­ка, если ?

1) 7 Ом

2) 2,5 Ом

3) 2 Ом

4) 3 Ом

Ре­ше­ние.

Уча­сток пред­став­ля­ет собой по­сле­до­ва­тель­ное со­еди­не­ние ре­зи­сто­ра r и двух па­рал­лель­но со­еди­нен­ных ре­зи­сто­ров 3r. Сле­до­ва­тель­но, со­про­тив­ле­ние этого участ­ка равно .

Пра­виль­ный ответ: 2.

4. B 15 № 1410. На фо­то­гра­фии — элек­три­че­ская цепь.

По­ка­за­ния вклю­чен­но­го в цепь ам­пер­мет­ра даны в ам­пе­рах. Какое на­пря­же­ние по­ка­жет иде­аль­ный вольт­метр, если его под­клю­чить па­рал­лель­но ре­зи­сто­ру 3 Ом?

1) 0,8 В

2) 1,6 В

3) 2,4 В

4) 4,8 В

Ре­ше­ние.

Со­глас­но за­ко­ну Ома, сила тока, со­про­тив­ле­ние про­вод­ни­ка и на­пря­же­ние между его кон­ца­ми свя­за­ны со­от­но­ше­ни­ем . Все ре­зи­сто­ры под­клю­че­ны по­сле­до­ва­тель­но, а зна­чит, через них всех течет оди­на­ко­вый ток силой 0,8 A. Таким об­ра­зом, иде­аль­ный вольт­метр, под­клю­чен­ный па­рал­лель­но к ре­зи­сто­ру 3 Ом, по­ка­жет на­пря­же­ние

Пра­виль­ный ответ: 3.

5. B 15 № 1411. На участ­ке цепи, изоб­ра­жен­ном на ри­сун­ке, со­про­тив­ле­ние каж­до­го из ре­зи­сто­ров равно R.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно

1)

2) R

3) 2R

4) 3R

Ре­ше­ние.

После за­мы­ка­ния ключа пра­вая по­ло­ви­на схемы ока­жет­ся за­ко­ро­чен­ной, по­лу­чив­ша­я­ся схема будет эк­ви­ва­лен­та двум под­клю­чен­ным па­рал­лель­но ре­зи­сто­рам.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно: .

Пра­виль­ный ответ: 1.

6. B 15 № 1412. На участ­ке цепи, изоб­ра­жен­ном на ри­сун­ке, со­про­тив­ле­ние каж­до­го из ре­зи­сто­ров равно R.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно:

1)

2) R

3) 2R

4) 3R

Ре­ше­ние.

После за­мы­ка­ния ключа левая по­ло­ви­на схемы ока­жет­ся за­ко­ро­чен­ной, по­лу­чив­ша­я­ся схема будет эк­ви­ва­лен­та про­сто од­но­му ре­зи­сто­ру.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно R.

Пра­виль­ный ответ: 2.

7. B 15 № 1413. На участ­ке цепи, изоб­ра­жен­ном на ри­сун­ке, со­про­тив­ле­ние каж­до­го из ре­зи­сто­ров равно R.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе K равно:

1)

2) R

3) 2R

4) 3R

Ре­ше­ние.

После за­мы­ка­ния ключа схема будет пред­став­лять собой па­рал­лель­ное со­про­тив­ле­ние ре­зи­сто­ра с двумя по­сле­до­ва­тель­но со­еди­нен­ны­ми ре­зи­сто­ра­ми.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе K равно:

.

Пра­виль­ный ответ: 1.

8. B 15 № 1414. На участ­ке цепи, изоб­ра­жен­ном на ри­сун­ке, со­про­тив­ле­ние каж­до­го из ре­зи­сто­ров равно R.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе K равно:

1)

2) R

3) 2R

4) 3R

Ре­ше­ние.

После за­мы­ка­ния ключа пра­вая по­ло­ви­на схемы ока­жет­ся за­ко­ро­чен­ной, по­лу­чив­ша­я­ся схема будет эк­ви­ва­лен­та двум под­клю­чен­ным по­сле­до­ва­тель­но ре­зи­сто­рам.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе K равно: .

Пра­виль­ный ответ: 3.

9. B 15 № 1415. На участ­ке цепи, изоб­ра­жен­ном на ри­сун­ке, со­про­тив­ле­ние каж­до­го из ре­зи­сто­ров равно R.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно:

1) 0

2) R

3) 2R

4) 3R

Ре­ше­ние.

После за­мы­ка­ния ключа клем­мы ока­жут­ся за­ко­ро­чен­ны­ми.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно 0.

Пра­виль­ный ответ: 1.

10. B 15 № 1417. Уча­сток цепи со­сто­ит из трех по­сле­до­ва­тель­но со­еди­нен­ных ре­зи­сто­ров, со­про­тив­ле­ния ко­то­рых равны r, 2r и 3r Со­про­тив­ле­ние участ­ка умень­шит­ся в 1,5 раза, если убрать из него:

1) пер­вый ре­зи­стор

2) вто­рой ре­зи­стор

3) тре­тий ре­зи­стор

4) пер­вый и вто­рой ре­зи­сто­ры

Ре­ше­ние.

Уча­сток цепи, со­сто­я­щий из трех по­сле­до­ва­тель­но со­еди­нен­ных ре­зи­сто­ров с со­про­тив­ле­ни­я­ми r, 2r и 3r, имеет со­про­тив­ле­ние . Чтобы умень­шить это со­про­тив­ле­ние в 1,5 раза, то есть сде­лать его рав­ным:

,

не­об­хо­ди­мо убрать со­про­тив­ле­ние 2r. Сле­до­ва­тель­но, нужно убрать вто­рой ре­зи­стор.

Пра­виль­ный ответ: 2.

11. B 15 № 1419. На ри­сун­ке по­ка­зан уча­сток цепи по­сто­ян­но­го тока, со­дер­жа­щий 3 ре­зи­сто­ра.

Если со­про­тив­ле­ние каж­до­го ре­зи­сто­ра 21 Ом, то со­про­тив­ле­ние всего участ­ка цепи:

1) 63 Ом

2) 42 Ом

3) 14 Ом

4) 7 Ом

Ре­ше­ние.

Уча­сток цепи пред­став­ля­ет собой два по­сле­до­ва­тель­но со­еди­нен­ных ре­зи­сто­ра, к ко­то­рым па­рал­лель­но под­со­еди­нен еще один. Сле­до­ва­тель­но, со­про­тив­ле­ние всего участ­ка равно:

.

Пра­виль­ный ответ: 3.

12. B 15 № 1421. На участ­ке цепи, изоб­ра­жен­ном на ри­сун­ке, со­про­тив­ле­ние каж­до­го из ре­зи­сто­ров равно R.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно:

1) 0

2)

3)

4)

Ре­ше­ние.

1 спо­соб:

После за­мы­ка­ния ключа левая по­ло­ви­на схемы ока­жет­ся за­ко­ро­чен­ной, по­лу­чив­ша­я­ся схема будет эк­ви­ва­лен­та про­сто од­но­му ре­зи­сто­ру.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно R.

Пра­виль­ный ответ: 2.

2 спо­соб:

Рас­смот­рим левую по­ло­вин­ку схемы после за­мы­ка­ния ключа. Она пред­став­ля­ет собой па­рал­лель­ное со­еди­не­ние ре­зи­сто­ра с со­про­тив­ле­ни­ем R и со­еди­ни­тель­но­го про­во­да с пре­не­бре­жи­мо малым со­про­тив­ле­ни­ем. По­это­му по пра­ви­лу под­сче­та об­ще­го со­про­тив­ле­ния па­рал­лель­но со­еди­нен­ных про­вод­ни­ков по­лу­ча­ем, что со­про­тив­ле­ние левой по­ло­вин­ки равно .

Таким об­ра­зом, со­про­тив­ле­ние левой по­ло­вин­ки схемы равно нулю. От­сю­да сразу по­лу­ча­ем, что пол­ное со­про­тив­ле­ние схемы после за­мы­ка­ния ключа равно .

13. B 15 № 1422. На участ­ке цепи, изоб­ра­жен­ном на ри­сун­ке, со­про­тив­ле­ние каж­до­го из ре­зи­сто­ров равно R.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно:

1)

2) R

3) 2R

4) 0

Ре­ше­ние.

После за­мы­ка­ния ключа схема будет эк­ви­ва­лен­та па­рал­лель­но­му со­еди­не­нию двух ре­зи­сто­ров.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно: .

Пра­виль­ный ответ: 1.

14. B 15 № 1423. На участ­ке цепи, изоб­ра­жен­ном на ри­сун­ке, со­про­тив­ле­ние каж­до­го из ре­зи­сто­ров равно R.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно:

1)

2) R

3) 2R

4) 0

Ре­ше­ние.

После за­мы­ка­ния ключа левая по­ло­ви­на схемы ока­жет­ся за­ко­ро­чен­ной, по­лу­чив­ша­я­ся схема будет эк­ви­ва­лен­та про­сто од­но­му ре­зи­сто­ру.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно R.

Пра­виль­ный ответ: 2.

15. B 15 № 1424. На участ­ке цепи, изоб­ра­жен­ном на ри­сун­ке, со­про­тив­ле­ние каж­до­го из ре­зи­сто­ров равно R.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно:

1)

2) R

3) 2R

4) 3R

Ре­ше­ние.

После за­мы­ка­ния ключа левая по­ло­ви­на схемы ока­жет­ся за­ко­ро­чен­ной, по­лу­чив­ша­я­ся схема будет эк­ви­ва­лен­та по­сле­до­ва­тель­но­му со­еди­не­нию трех ре­зи­сто­ров.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно: .

Пра­виль­ный ответ: 4.

16. B 15 № 1425. На участ­ке цепи, изоб­ра­жен­ном на ри­сун­ке, со­про­тив­ле­ние каж­до­го из ре­зи­сто­ров равно R.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно:

1)

2) R

3) 2R

4) 0

Ре­ше­ние.

После за­мы­ка­ния ключа схема будет эк­ви­ва­лен­та по­сле­до­ва­тель­но­му со­еди­не­нию двух пар па­рал­лель­но со­еди­нен­ных ре­зи­сто­ров.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно:

.

Пра­виль­ный ответ: 2.

17. B 15 № 1426. Рас­счи­тай­те общее со­про­тив­ле­ние элек­три­че­ской цепи, пред­став­лен­ной на ри­сун­ке.

1) 6 Ом

2) 4 Ом

3) 3 Ом

4) 0,25 Ом

Ре­ше­ние.

Элек­три­че­ская цепь пред­став­ля­ет собой по­сле­до­ва­тель­ное со­еди­не­ние ре­зи­сто­ра 1 Ом с па­рал­лель­но со­еди­нен­ны­ми ре­зи­сто­ра­ми 2 Ом и еще одним ре­зи­сто­ром 1 Ом. Со­про­тив­ле­ние такой схемы равно:

.

Пра­виль­ный ответ: 3.

18. B 15 № 1427. Со­про­тив­ле­ние цепи на ри­сун­ке равно:

1) 11 Ом

2) 6 0м

3) 4 Ом

4) 1 0м

Ре­ше­ние.

Элек­три­че­ская цепь пред­став­ля­ет собой по­сле­до­ва­тель­ное со­еди­не­ние ре­зи­сто­ра 2 Ом с па­рал­лель­но со­еди­нен­ны­ми ре­зи­сто­ра­ми 6 Ом и 3 Ом. Со­про­тив­ле­ние такой схемы равно:

.

Пра­виль­ный ответ: 3.

19. B 15 № 1436. Каким будет со­про­тив­ле­ние участ­ка цепи (см. ри­су­нок), если ключ К за­мкнуть?

(Каж­дый из ре­зи­сто­ров имеет со­про­тив­ле­ние R.):

1) 2R

2) 0

3) 3R

4) R

Ре­ше­ние.

После за­мы­ка­ния ключа клем­мы ока­жут­ся за­ко­ро­чен­ны­ми.

Пол­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка при за­мкну­том ключе К равно 0.

20. B 15 № 3230. На ри­сун­ке пред­став­ле­на элек­три­че­ская цепь. Ам­пер­метр и вольт­метр счи­тай­те иде­аль­ны­ми. Вольт­метр по­ка­зы­ва­ет на­пря­же­ние 2 В. Ам­пер­метр по­ка­зы­ва­ет силу тока

1) 0,2 А

2) 0,5 А

3) 0,8 А

4) 1,2 А

Ре­ше­ние.

Рео­стат, два ре­зи­сто­ра с со­про­тив­ле­ни­я­ми 4 Ом и 6 Ом и ам­пер­метр под­клю­че­ны по­сле­до­ва­тель­но, а зна­чит, через них течет оди­на­ко­вый ток. Ис­поль­зуя закон Ома для участ­ка цепи, опре­де­лим силу тока, те­ку­ще­го через ре­зи­стор с со­про­тив­ле­ни­ем 4 Ом: . Имен­но такую силу тока и по­ка­зы­ва­ет ам­пер­метр.

21. B 15 № 3231. На ри­сун­ке пред­став­ле­на элек­три­че­ская цепь. Вольт­метр по­ка­зы­ва­ет на­пря­же­ние 2 В. Счи­тая ам­пер­метр и вольт­метр иде­аль­ны­ми, опре­де­ли­те по­ка­за­ния ам­пер­мет­ра.

1) 0,2 А

2) 0,5 А

3) 0,8 А

4) 1,2 А

Ре­ше­ние.

Рео­стат, два ре­зи­сто­ра с со­про­тив­ле­ни­я­ми 4 Ом и 10 Ом и ам­пер­метр под­клю­че­ны по­сле­до­ва­тель­но, а зна­чит, через них течет оди­на­ко­вый ток. Ис­поль­зуя закон Ома для участ­ка цепи, опре­де­лим силу тока, те­ку­ще­го через ре­зи­стор с со­про­тив­ле­ни­ем 10 Ом: Имен­но такую силу тока и по­ка­зы­ва­ет ам­пер­метр.

22. B 15 № 3232. На ри­сун­ке пред­став­ле­на элек­три­че­ская цепь. Ам­пер­метр и вольт­метр счи­тай­те иде­аль­ны­ми. Вольт­метр по­ка­зы­ва­ет на­пря­же­ние 12 В. Ам­пер­метр по­ка­зы­ва­ет силу тока

1) 0,2 А

2) 0,5 А

3) 0,8 А

4) 1,2 А

Ре­ше­ние.

Рео­стат, два ре­зи­сто­ра с со­про­тив­ле­ни­я­ми 4 Ом и 6 Ом и ам­пер­метр под­клю­че­ны по­сле­до­ва­тель­но, а зна­чит, через них течет оди­на­ко­вый ток. Вольт­метр под­клю­чен к участ­ку цепи, пред­став­ля­ю­ще­му собой по­сле­до­ва­тель­ное со­еди­не­ние двух ре­зи­сто­ров. Общее со­про­тив­ле­ние этого участ­ка цепи равно . Ис­поль­зуя закон Ома, опре­де­лим силу тока, те­ку­ще­го через ре­зи­сто­ры: . Имен­но такую силу тока и по­ка­зы­ва­ет ам­пер­метр.

23. B 15 № 3233. На ри­сун­ке пред­став­ле­на элек­три­че­ская цепь. Ам­пер­метр и вольт­метр счи­тай­те иде­аль­ны­ми. Вольт­метр по­ка­зы­ва­ет на­пря­же­ние 12 В. Ам­пер­метр по­ка­зы­ва­ет силу тока

1) 0,2 А

2) 0,5 А

3) 0,8 А

4) 1,2 А

Ре­ше­ние.

Рео­стат, три ре­зи­сто­ра с со­про­тив­ле­ни­я­ми 4 Ом, 5 Ом и 6 Ом и ам­пер­метр под­клю­че­ны по­сле­до­ва­тель­но, а зна­чит, через них течет оди­на­ко­вый ток. Вольт­метр под­клю­чен к участ­ку цепи, пред­став­ля­ю­ще­му собой по­сле­до­ва­тель­ное со­еди­не­ние трёх ре­зи­сто­ров. Общее со­про­тив­ле­ние этого участ­ка цепи равно

Ис­поль­зуя закон Ома, опре­де­лим силу тока, те­ку­ще­го через ре­зи­сто­ры: . Имен­но такую силу тока и по­ка­зы­ва­ет ам­пер­метр.

24. B 15 № 3331. Ка­ко­во со­про­тив­ле­ние изоб­ражённого на ри­сун­ке участ­ка цепи, если со­про­тив­ле­ние каж­до­го ре­зи­сто­раr?

1)

2)

3) 4r

4)

Ре­ше­ние.

Уча­сток цепи пред­став­ля­ет собой три по­сле­до­ва­тель­но со­еди­нен­ных ре­зи­сто­ра, к ко­то­рым па­рал­лель­но под­со­еди­нен еще один такой же ре­зи­стор. Сле­до­ва­тель­но, со­про­тив­ле­ние всего участ­ка равно

.

25. B 15 № 3332. Два ре­зи­сто­ра вклю­че­ны в элек­три­че­скую цепь па­рал­лель­но, как по­ка­за­но на ри­сун­ке. Зна­че­ния силы тока в ре­зи­сто­рах , . Для со­про­тив­ле­ний ре­зи­сто­ров спра­вед­ли­во со­от­но­ше­ние

1)

2)

3)

4)

Ре­ше­ние.

При па­рал­лель­ном со­еди­не­нии на­пря­же­ния на ре­зи­сто­рах сов­па­да­ют. Со­глас­но за­ко­ну Ома для участ­ка цепи:  Сле­до­ва­тель­но,

.

26. B 15 № 3379. На ри­сун­ке при­ве­де­на фо­то­гра­фия элек­три­че­ской цепи, со­бран­ной уче­ни­ком для ис­сле­до­ва­ния за­ви­си­мо­сти силы тока, про­хо­дя­ще­го через ре­зи­стор, от на­пря­же­ния на нем. Для того чтобы через ре­зи­стор про­те­кал ток силой 1 А, на­пря­же­ние на нем долж­но быть равно:

1) 0,2 В

2) 3,4 В

3) 5,7 В

4) 7,6 В

Ре­ше­ние.

Из ри­сун­ка можно опре­де­лить по­ка­за­ния ам­пер­мет­ра и вольт­мет­ра. Од­на­ко пред­ва­ри­тель­но надо вспом­нить опре­де­ле­ние цены де­ле­ния из­ме­ри­тель­но­го при­бо­ра. Цену де­ле­ния можно опре­де­лить, раз­де­лив рас­сто­я­ние между бли­жай­ши­ми циф­ра­ми на шкале на число де­ле­ний между ними. На­при­мер, для вольт­мет­ра имеем: .

На фо­то­гра­фии видно, что при на­пря­же­нии на ре­зи­сто­ре в 4,3 В сила тока через него равна 0,75 А. На­пря­же­ние на ре­зи­сто­ре и сила тока через него про­пор­ци­о­наль­ны, со­глас­но за­ко­ну Ома, . Сле­до­ва­тель­но, для того чтобы через ре­зи­стор тек ток силой 1 А, не­об­хо­ди­мо при­ло­жить к нему на­пря­же­ние .

27. B 15 № 3381.

Уче­ник со­брал элек­три­че­скую цепь, изоб­ра­жен­ную на ри­сун­ке. Какая энер­гия вы­де­лит­ся во внеш­ней части цепи при про­те­ка­нии тока в те­че­ние 10 мин? Не­об­хо­ди­мые дан­ные ука­за­ны на схеме. Ам­пер­метр счи­тать иде­аль­ным.

1) 600 Дж

2) 21 600 Дж

3) 36 кДж

4) 3600 Дж

Ре­ше­ние.

Со­глас­но за­ко­ну Джо­у­ля-Ленца, энер­гия вы­де­ля­ю­ща­я­ся за время при про­те­ка­нии через со­про­тив­ле­ние ве­ли­чи­ной тока равна . На схеме уче­ни­ка ре­зи­сто­ры 2 Ом и 4 Ом со­еди­не­ны по­сле­до­ва­тель­но, а зна­чит, их общее со­про­тив­ле­ние равно Ом. Сила тока равна 1 А. Таким об­ра­зом, во внеш­ней цепи за 10 минут вы­де­лит­ся .

28. B 15 № 3394.

Уча­сток цепи со­сто­ит из двух оди­на­ко­вых па­рал­лель­но со­еди­нен­ных ре­зи­сто­ров и , каж­дый с со­про­тив­ле­ни­ем 2 Ом, и ре­зи­сто­ра с со­про­тив­ле­ни­ем 3 Ом.

Общее со­про­тив­ле­ние участ­ка цепи равно:

1) 1 Ом

2) 2 Ом

3) 31 Ом

4) 4 Ом

Ре­ше­ние.

Сна­ча­ла най­дем общее со­про­тив­ле­ние двух па­рал­лель­но со­еди­нен­ных ре­зи­сто­ров и : Ом. Ре­зи­стор под­со­еди­нен к ним по­сле­до­ва­тель­но. Сле­до­ва­тель­но общее со­про­тив­ле­ние участ­ка цепи равно Ом.

29. B 15 № 3421.

Два ре­зи­сто­ра вклю­че­ны в элек­три­че­скую цепь по­сле­до­ва­тель­но. Как со­от­но­сят­ся по­ка­за­ния иде­аль­ных вольт­мет­ров, изоб­ра­жен­ных на ри­сун­ке:

1)

2)

3)

4)

Ре­ше­ние.

Через иде­аль­ный вольт­метр не течет ток, он имеет бес­ко­неч­ное со­про­тив­ле­ние, а по­то­му не вли­я­ет на ве­ли­чи­ны токов и на­пря­же­ний в сети. При по­сле­до­ва­тель­ном со­еди­не­нии, через ре­зи­сто­ры течет оди­на­ко­вый ток. Со­глас­но за­ко­ну Ома, сила тока через про­вод­ник и на­пря­же­ние, при­ло­жен­ное к нему свя­за­ны со­от­но­ше­ни­ем . Таким об­ра­зом, по­ка­за­ния вольт­мет­ров свя­за­ны со­от­но­ше­ни­ем: .

30. B 15 № 3422.

Схема элек­три­че­ской цепи по­ка­за­на на ри­сун­ке. Когда ключ К разо­мкнут, иде­аль­ный вольт­метр по­ка­зы­ва­ет 8 В. При за­мкну­том ключе вольт­метр по­ка­зы­ва­ет 7 В. Со­про­тив­ле­ние внеш­ней цепи равно 3,5 Ом. Чему равно ЭДС ис­точ­ни­ка тока?

1) 7 В

2) 8 В

3) 15 В

4) 24,5 В

Ре­ше­ние.

По­сколь­ку по­ка­за­ния вольт­мет­ра, под­со­еди­нен­но­го к ис­точ­ни­ку ме­ня­ют­ся при за­мы­ка­нии ключа, это озна­ча­ет, что ис­точ­ник не иде­аль­ный, и его внут­рен­не со­про­тив­ле­ние от­лич­но от нуля. По­ка­за­ния во вто­ром слу­чае мень­ше, так как через ис­точ­ник на­чи­на­ет течь ток, и часть на­пря­же­ния па­да­ет на внут­рен­нем со­про­тив­ле­нии. В пер­вом же слу­чае, тока в сети нет. Более точно го­во­ря, ток был, пока про­ис­хо­ди­ла за­ряд­ка кон­ден­са­то­ра, но после того, как кон­ден­са­тор за­ря­дил­ся, ток пре­кра­тил­ся. А зна­чит, в пер­вом слу­чае, вольт­метр по­ка­зы­ва­ет ЭДС ис­точ­ни­ка. Она равна 8 В.

31. B 15 № 3424.

На ри­сун­ке изоб­ра­же­на схема элек­три­че­ской цепи. Что про­изой­дет с общим со­про­тив­ле­ни­ем цепи при за­мы­ка­нии ключа К? Со­про­тив­ле­ние цепи

1) уве­ли­чит­ся при любых зна­че­ни­ях и

2) умень­шит­ся при любых зна­че­ни­ях и

3) умень­шит­ся, толь­ко если

4) уве­ли­чит­ся, толь­ко если

Ре­ше­ние.

При за­мы­ка­нии ключа два ре­зи­сто­ра ока­жут­ся под­клю­чен­ны­ми па­рал­лель­но. При па­рал­лель­ном со­еди­не­нии двух ре­зи­сто­ров общее со­про­тив­ле­нии все­гда мень­ше, чем со­про­тив­ле­ние лю­бо­го из них. Про­ве­рим это, на­при­мер для со­про­тив­ле­ния , для вто­ро­го про­ве­ря­ет­ся ана­ло­гич­но. Рас­смот­рим раз­ность:

Пра­виль­ный ответ: 2.

32. B 15 № 3471. На ри­сун­ке при­ве­де­на элек­три­че­ская цепь. Чему равна ра­бо­та элек­три­че­ско­го тока за 5 мин про­те­ка­ния тока на участ­ке цепи, к ко­то­ро­му под­клю­чен вольт­метр?

1) 6300 Дж

2) 630 Дж

3) 10,5 Дж

4) 0,3 Дж

Ре­ше­ние.

Ра­бо­та тока за время свя­за­на с на­пря­же­ни­ем и силой тока со­от­но­ше­ни­ем . Из ри­сун­ка видно, что на­пря­же­ние равно , а сила тока . Сле­до­ва­тель­но, ра­бо­та тока равна .

Пра­виль­ный ответ: 2.

33. B 15 № 3522. Чему равно со­про­тив­ле­ние элек­три­че­ской цепи между точ­ка­ми и , если каж­дый из ре­зи­сто­ров имеет со­про­тив­ле­ние ?

1)

2)

3)

4)

Ре­ше­ние.

По­сколь­ку все ре­зи­сто­ры оди­на­ко­вые, из сим­мет­рии схемы за­клю­ча­ем, что по­тен­ци­а­лы точек и равны , а зна­чит, ток по вер­ти­каль­ной пе­ре­мыч­ке по за­ко­ну Ома, не по­те­чет (так как на­пря­же­ние на ней равно нулю: ) и ее можно вы­бро­сить из рас­смот­ре­ния и не учи­ты­вать при под­сче­те об­ще­го со­про­тив­ле­ния (так как что с ней, что без нее, ток течет все­гда оди­на­ко­во). Этот факт можно по­нять еще сле­ду­ю­щим об­ра­зом. Пред­по­ло­жим, что ток течет по пе­ре­мыч­ке вниз, «пе­ре­вер­нем» всю схему во­круг го­ри­зон­таль­ной оси, ток в пе­ре­мыч­ке те­перь будет течь вверх, но сама схема не по­ме­ня­лась, зна­чит в ней ток дол­жен быть такой же, как до пе­ре­во­ро­та. Един­ствен­ный ва­ри­ант удо­вле­тво­рить этому тре­бо­ва­нию, по­тре­бо­вать, чтобы ток в пе­ре­мыч­ке был равен нулю.

Таким об­ра­зом, мы пе­ре­хо­дим к более про­стой схеме, ее общее со­про­тив­ле­ние можно легко по­счи­тать, ис­поль­зуя пра­ви­ла для по­сле­до­ва­тель­но­го и па­рал­лель­но­го под­клю­че­ния про­вод­ни­ков: .

Если бы со­про­тив­ле­ния были бы раз­ны­ми, то при­ве­ден­ные здесь ар­гу­мен­ты по­те­ря­ли бы силу и при­ш­лось бы ис­кать общее со­про­тив­ле­ние пер­во­на­чаль­ной схемы, ис­поль­зуя за­ко­ны Кирх­го­фа.

Пра­виль­ный ответ: 4.

34. B 15 № 3529.

Какое из не­ра­венств верно отоб­ра­жа­ет со­от­вет­ствие между мощ­но­стя­ми, вы­де­ля­ю­щи­ми­ся на ре­зи­сто­рах ; ; ; ?

1)

2)

3)

4)

Ре­ше­ние.

Спер­ва за­ме­тим, что пол­ные со­про­тив­ле­ния верх­ней и ниж­ней вет­вей схемы сов­па­да­ют: .

Сле­до­ва­тель­но, ток раз­де­лит­ся между этими вет­вя­ми ровно по­по­лам. Таким об­ра­зом, через все со­про­тив­ле­ния течет оди­на­ко­вый ток. Мощ­ность, вы­де­ля­ю­ща­я­ся на ре­зи­сто­ре, свя­за­на с силой тока, те­ку­ще­го через него и ве­ли­чи­ной со­про­тив­ле­ния со­от­но­ше­ни­ем .

Сле­до­ва­тель­но, чем мень­ше со­про­тив­ле­ние, тем мень­ше вы­де­ля­ю­ща­я­ся на нем мощ­ность. По­сколь­ку , за­клю­ча­ем, что .

Пра­виль­ный ответ: 3.

35. B 15 № 3537.

Ис­точ­ник тока имеет ЭДС , внут­рен­нее со­про­тив­ле­ние , , . Какой силы ток течет через ис­точ­ник?

1) 1 А

2) 2 А

3) 4 А

4) 1,63 А

Ре­ше­ние.

Опре­де­лим спер­ва пол­ное со­про­тив­ле­ние на­груз­ки в цепи. На­груз­ка пред­став­ля­ет собой па­рал­лель­но со­еди­нен­ные ре­зи­сто­ры и , к ко­то­рым по­сле­до­ва­тель­но под­клю­чен ре­зи­стор , сле­до­ва­тель­но, общее со­про­тив­ле­ние на­груз­ки равно . По за­ко­ну Ома для пол­ной цепи, сила тока равна .

Пра­виль­ный ответ: 2.

36. B 15 № 3538.

Ис­точ­ник тока имеет ЭДС , внут­рен­нее со­про­тив­ле­ние , , . Какой силы ток течет через ис­точ­ник?

1) 1 А

2) 2 А

3) 4 А

4) 1,63 А

Ре­ше­ние.

Опре­де­лим спер­ва пол­ное со­про­тив­ле­ние на­груз­ки в цепи. На­груз­ка пред­став­ля­ет собой па­рал­лель­но со­еди­нен­ные ре­зи­сто­ры , и , сле­до­ва­тель­но, общее со­про­тив­ле­ние на­груз­ки на­хо­дит­ся сле­ду­ю­щим об­ра­зом: . По за­ко­ну Ома для пол­ной цепи, сила тока равна .

Пра­виль­ный ответ: 3.

37. B 15 № 3587. На ри­сун­ке по­ка­за­на схема элек­три­че­ской цепи. Через какой ре­зи­стор течет наи­боль­ший ток?

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

Ре­ше­ние.

Схема пред­став­ля­ет собой па­рал­лель­ное со­еди­не­ние ре­зи­сто­ров №2, №3 и №4, к ко­то­рым по­сле­до­ва­тель­но под­клю­чен ре­зи­стор №1. При по­сле­до­ва­тель­ном под­клю­че­нии сила тока оди­на­ко­вая. При па­рал­лель­ном со­еди­не­нии сила тока де­лит­ся между ре­зи­сто­ра­ми таким об­ра­зом, чтобы на­пря­же­ния на всех ре­зи­сто­рах было оди­на­ко­во. Сле­до­ва­тель­но, мак­си­маль­ный ток течет через ре­зи­стор №1.

Пра­виль­ный ответ: 1.

38. B 15 № 3603. На ри­сун­ке по­ка­за­на схема элек­три­че­ской цепи. Через какой ре­зи­стор течет наи­мень­ший ток?

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

Ре­ше­ние.

Схема пред­став­ля­ет собой па­рал­лель­ное со­еди­не­ние ре­зи­сто­ров №2 и №3, к ко­то­рым по­сле­до­ва­тель­но под­клю­че­ны ре­зи­сто­ры №1 и №4. При по­сле­до­ва­тель­ном под­клю­че­нии сила тока оди­на­ко­вая. При па­рал­лель­ном со­еди­не­нии сила тока де­лит­ся между ре­зи­сто­ра­ми таким об­ра­зом, чтобы на­пря­же­ния на всех ре­зи­сто­рах было оди­на­ко­во. Таким об­ра­зом, сразу можно за­клю­чить, что через ре­зи­сто­ры №1 и №4 течет боль­ший ток, чем через ре­зи­сто­ры №2 и №3. По за­ко­ну Ома на­пря­же­ние на ре­зи­сто­ре свя­за­но с те­ку­щим через него током со­от­но­ше­ни­ем: . А зна­чит, для па­рал­лель­но под­клю­чен­ных ре­зи­сто­ров имеем: . Сле­до­ва­тель­но, ми­ни­маль­ный ток течет через ре­зи­стор №3.

Пра­виль­ный ответ: 3.

39. B 15 № 3794. Со­про­тив­ле­ние каж­до­го ре­зи­сто­ра в цепи, по­ка­зан­ной на ри­сун­ке, равно 100 Ом. Уча­сток под­ключён к ис­точ­ни­ку по­сто­ян­но­го на­пря­же­ния вы­во­да­ми и . На­пря­же­ние на ре­зи­сто­ре равно 12 В. На­пря­же­ние между вы­во­да­ми схемы равно

1) 12 В

2) 18 В

3) 24 В

4) 36 В

Ре­ше­ние.

Ре­зи­сто­ры , и под­клю­че­ны по­сле­до­ва­тель­но. Сле­до­ва­тель­но, через них течет оди­на­ко­вый ток. По­сколь­ку их со­про­тив­ле­ния сов­па­да­ют, за­клю­ча­ем, ис­поль­зуя закон Ома для участ­ка цепи, что на­пря­же­ния на всех этих трех ре­зи­сто­рах оди­на­ко­вые и равны 12 В. При по­сле­до­ва­тель­ном под­клю­че­нии на­пря­же­ния скла­ды­ва­ют­ся. Таким об­ра­зом, к участ­ку цепи, вклю­ча­ю­ще­му со­про­тив­ле­ния , , при­ло­же­но на­пря­же­ние

.

Но это и есть на­пря­же­ние между вы­во­да­ми схемы .

Пра­виль­ный ответ: 4.

40. B 15 № 5365. На ри­сун­ке по­ка­за­на схема участ­ка элек­три­че­ской цепи. По участ­ку АВ течёт по­сто­ян­ный ток А. Какое на­пря­же­ние по­ка­зы­ва­ет иде­аль­ный вольт­метр, если со­про­тив­ле­ние Ом?

1) 1В

2) 2 В

3) 0

4) 4 В

Ре­ше­ние.

Иде­аль­ный вольт­метр по­ка­жет на­пря­же­ние на ре­зи­сто­ре ко­то­рое по за­ко­ну Ома равно Верх­ний уча­сток цепи и ниж­ний уча­сток цепи в па­рал­лель­ном участ­ке имеют оди­на­ко­вое со­про­тив­ле­ние, по­это­му сила тока в этих участ­ках оди­на­ко­вая и Тогда

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром 2.

41. B 15 № 5400. На ри­сун­ке по­ка­за­на схема участ­ка элек­три­че­ской цепи. По участ­ку АВ течёт по­сто­ян­ный ток А. Какое на­пря­же­ние по­ка­зы­ва­ет иде­аль­ный вольт­метр, если со­про­тив­ле­ние Ом?

1) 1В

2) 2 В

3) 3 B

4) 0

Ре­ше­ние.

Иде­аль­ный вольт­метр по­ка­жет на­пря­же­ние на ре­зи­сто­ре ко­то­рое по за­ко­ну Ома равно Верх­ний уча­сток цепи и ниж­ний уча­сток цепи в па­рал­лель­ном участ­ке имеют оди­на­ко­вое со­про­тив­ле­ние, по­это­му сила тока в этих участ­ках оди­на­ко­вая и Тогда

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром 3.

42. B 15 № 6049. На ри­сун­ке изоб­ра­же­на схема участ­ка элек­три­че­ской цепи, со­сто­я­ще­го из трёх ре­зи­сто­ров R1 , R2 , R3 . На каком из сле­ду­ю­щих ри­сун­ков при­ве­де­на элек­три­че­ская схема этого участ­ка цепи, эк­ви­ва­лент­ная за­дан­ной?

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

Ре­ше­ние.

Пред­ста­вим, что мы из­ги­ба­ем про­во­да схемы, так чтобы по­лу­чил­ся один из при­ведённых выше ри­сун­ков. При таких пре­об­ра­зо­ва­ни­ях по­лу­чим, что при­ведённая схема эк­ви­ва­лент­на схеме, указ­н­ной под но­ме­ром 3.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 3.

43. B 15 № 6084.

На ри­сун­ке изоб­ра­же­на схема участ­ка элек­три­че­ской цепи, со­сто­я­ще­го из трёх ре­зи­сто­ров R1, R2 , R3 . На каком из сле­ду­ю­щих ри­сун­ков при­ве­де­на элек­три­че­ская схема этого участ­ка цепи, эк­ви­ва­лент­ная за­дан­ной?

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

Ре­ше­ние.

Пред­ста­вим, что мы из­ги­ба­ем про­во­да схемы, так чтобы по­лу­чил­ся один из при­ведённых выш

Закон Ома для участка цепи и полной цепи: формулы и объяснение

Для электрика и электронщика одним из основных законов является Закон Ома. Каждый день работа ставит перед специалистом новые задачи, и зачастую нужно подобрать замену сгоревшему резистору или группе элементов. Электрику часто приходится менять кабеля, чтобы выбрать правильный нужно «прикинуть» ток в нагрузке, так приходится использовать простейшие физические законы и соотношения в повседневной жизни. Значение Закона Ома в электротехники колоссально, к слову большинство дипломных работ электротехнических специальностей рассчитываются на 70-90% по одной формуле.

Историческая справка

Год открытия Закон Ома  — 1826 немецким ученым Георгом Омом. Он эмпирически определил и описал закон о соотношении силы тока, напряжения и типа проводника. Позже выяснилось, что третья составляющая – это не что иное, как сопротивление. Впоследствии этот закон назвали в честь открывателя, но законом дело не ограничилось, его фамилией и назвали физическую величину, как дань уважения его работам.

Величина, в которой измеряют сопротивление, названа в честь Георга Ома. Например, резисторы имеют две основные характеристики: мощность в ваттах и сопротивление – единица измерения в Омах, килоомах, мегаомах и т.д.

Закон Ома для участка цепи

Для описания электрической цепи не содержащего ЭДС можно использовать закон Ома для участка цепи. Это наиболее простая форма записи. Он выглядит так:

I=U/R

Где I – это ток, измеряется в Амперах, U – напряжение в вольтах, R – сопротивление в Омах.

Такая формула нам говорит, что ток прямопропорционален напряжению и обратнопропорционален сопротивлению – это точная формулировка Закона Ома. Физический смысл этой формулы – это описать зависимость тока через участок цепи при известном его сопротивлении и напряжении.

Внимание! Эта формула справедлива для постоянного тока, для переменного тока она имеет небольшие отличия, к этому вернемся позже.

Кроме соотношения электрических величин данная форма нам говорит о том, что график зависимости тока от напряжения в сопротивлении линеен и выполняется уравнение функции:

f(x) = ky или f(u) = IR или f(u)=(1/R)*I

Закон Ома для участка цепи применяют для расчетов сопротивления резистора на участке схемы или для определения тока через него при известном напряжении и сопротивлении. Например, у нас есть резистор R сопротивлением в 6 Ом, к его выводам приложено напряжение 12 В. Необходимо узнать, какой ток будет протекать через него. Рассчитаем:

I=12 В/6 Ом=2 А

Идеальный проводник не имеет сопротивления, однако из-за структуры молекул вещества, из которого он состоит, любое проводящее тело обладает сопротивлением. Например, это стало причиной перехода с алюминиевых проводов на медные в домашних электросетях. Удельное сопротивление меди (Ом на 1 метр длины) меньше чем алюминия. Соответственно медные провода меньше греются, выдерживают большие токи, значит можно использовать провод меньшего сечения.

Еще один пример — спирали нагревательных приборов и резисторов обладают большим удельным сопротивлением, т.к. изготавливаются из разных высокоомных металлов, типа нихрома, кантала и пр. Когда носители заряда движутся через проводник, они сталкиваются с частицами в кристаллической решетке, вследствие этого выделяется энергия в виде тепла и проводник нагревается. Чем больше ток – тем больше столкновений – тем больше нагрев.

Чтобы снизить нагрев проводник нужно либо укоротить, либо увеличить его толщину (площадь поперечного сечения). Эту информацию можно записать в виде формулы:

Rпровод=ρ(L/S)

Где ρ – удельное сопротивление в Ом*мм2/м, L – длина в м, S – площадь поперечного сечения.

Закон Ома для параллельной и последовательной цепи

В зависимости от типа соединения наблюдается разный характер протекания тока и распределения напряжений. Для участка цепи последовательного соединения элементов напряжение, ток и сопротивление находятся по формуле:

I=I1=I2

U=U1+U2

R=R1+R2

Это значит, что в цепи из произвольного количества последовательно соединенных элементов протекает один и тот же ток. При этом напряжение, приложенное ко всем элементам (сумма падений напряжения), равно выходному напряжению источника питания. К каждому элементу в отдельности приложена своя величина напряжений и зависит от силы тока и сопротивления конкретного:

Uэл=I*Rэлемента

Сопротивление участка цепи для параллельно соединённых элементов рассчитывается по формуле:

I=I1+I2

U=U1=U2

1/R=1/R1+1/R2

Для смешанного соединения нужно приводить цепь к эквивалентному виду. Например, если один резистор соединен с двумя параллельно соединенными резисторами – то сперва посчитайте сопротивление параллельно соединенных. Вы получите общее сопротивление двух резисторов и вам остаётся сложить его с третьим, который с ними соединен последовательно.

Закон Ома для полной цепи

Полная цепь предполагает наличие источника питания. Идеальный источник питания – это прибор, который имеет единственную характеристику:

  • напряжение, если это источник ЭДС;
  • силу тока, если это источник тока;

Такой источник питания способен выдать любую мощность при неизменных выходных параметрах. В реальном же источнике питания есть еще и такие параметры как мощность и внутреннее сопротивление. По сути, внутреннее сопротивление – это мнимый резистор, установленный последовательно с источником ЭДС.

Формула Закона Ома для полной цепи выглядит похоже, но добавляется внутренне сопротивление ИП. Для полной цепи записывается формулой:

I=ε/(R+r)

Где ε – ЭДС в Вольтах, R – сопротивление нагрузки, r – внутреннее сопротивление источника питания.

На практике внутреннее сопротивление является долями Ома, а для гальванических источников оно существенно возрастает. Вы это наблюдали, когда на двух батарейках (новой и севшей) одинаковое напряжение, но одна выдает нужный ток и работает исправно, а вторая не работает, т.к. проседает при малейшей нагрузке.

Закон Ома в дифференциальной и интегральной форме

Для однородного участка цепи приведенные выше формулы справедливы, для неоднородного проводника необходимо его разбить на максимально короткие отрезки, чтобы изменения его размеров были минимизированы в пределах этого отрезка. Это называется Закон Ома в дифференциальной форме.

Иначе говоря: плотность тока прямо пропорциональной напряжённости и удельной проводимости для бесконечно малого участка проводника.

В интегральной форме:

Закон Ома для переменного тока

При расчете цепей переменного тока вместо понятия сопротивления вводят понятие «импеданс». Импеданс обозначают буквой Z, в него входит активное сопротивление нагрузки Ra и реактивное сопротивление X (или Rr). Это связано с формой синусоидального тока (и токов любых других форм) и параметрами индуктивных элементов, а также законов коммутации:

  1. Ток в цепи с индуктивностью не может измениться мгновенно.
  2. Напряжение в цепи с ёмкостью не может измениться мгновенно.

Таким образом, ток начинает отставать или опережать напряжение, и полная мощность разделяется на активную и реактивную.

U=I*Z

XL и XC – это реактивные составляющие нагрузки.

В связи с этим вводится величина cosФ:

Здесь – Q – реактивная мощность, обусловленная переменным током и индуктивно-емкостными составляющими, P – активная мощность (выделяется на активных составляющих), S – полная мощность, cosФ – коэффициент мощности.

Возможно, вы заметили, что формула и её представление пересекается с теоремой Пифагора. Это действительно так и угол Ф зависит от того, насколько велика реактивная составляющая нагрузки – чем её больше, тем он больше. На практике это приводит к тому, что реально протекающий в сети ток больше чем тот, что учитывается бытовым счетчиком, предприятия же платят за полную мощность.

При этом сопротивление представляют в комплексной форме:

Здесь j – это мнимая единица, что характерно для комплексного вида уравнений. Реже обозначается как i, но в электротехнике также обозначается и действующее значение переменного тока, поэтому, чтобы не путаться, лучше использовать j.

Мнимая единица равняется √-1. Логично, что нет такого числа при возведении в квадрат, которого может получиться отрицательный результат «-1».

Как запомнить закон Ома

Чтобы запомнить Закон Ома – можно заучить формулировку простыми словами типа:

Чем больше напряжение – тем больше ток, чем больше сопротивление – тем меньше ток.

Или воспользоваться мнемоническими картинками и правилами. Первая это представление закона Ома в виде пирамиды – кратко и понятно.

Мнемоническое правило – это упрощенный вид какого-либо понятия, для простого и легкого его понимания и изучения. Может быть либо в словесной форме, либо в графической. Чтобы правильно найти нужную формулу – закройте пальцем искомую величину и получите ответ в виде произведения или частного. Вот как это работает:

Вторая – это карикатурное представление. Здесь показано: чем больше старается Ом, тем труднее проходит Ампер, а чем больше Вольт – тем легче проходит Ампер.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео, в котором простыми словами объясняется Закон Ома и его применение:

Закон Ома – один из основополагающих в электротехнике, без его знания невозможна бОльшая часть расчетов. И в повседневной работе часто приходится переводить амперы в киловатты или по сопротивлению определять ток. Совершенно не обязательно понимать его вывод и происхождение всех величин – но конечные формулы обязательны к освоению. В заключении хочется отметить, что есть старая шуточная пословица у электриков: «Не знаешь Ома – сиди дома». И если в каждой шутке есть доля правды, то здесь эта доля правды – 100%. Изучайте теоретические основы, если хотите стать профессионалом на практике, а в этом вам помогут другие статьи из нашего сайта.

Тест с ответами Электрическая цепь (Часть цепи между двумя точками называется …)

Рубрика: Физика

 

(правильные ответы отмечены плюсом)
1. Часть цепи между двумя точками называется:

а) ветвь +
б) электрическая цепь
в) участок цепи

2. Это в простейшем случае реостаты, включаемые для регулирования напряжения:
а) резисторы
б) потенциометры +
в) ключи

3. Какую энергию потребляет из сети электрическая лампа за 2 ч, если ее сопротивление 440 Ом, а напряжение сети 220 В:
а) 375 Вт*ч
б) 240 Вт*ч
в) 220 Вт*ч +

4. Какие носители заряда существуют:
а) отрицательные ионы
б) положительные ионы
в) оба варианта верны +
г) нет верного ответа

5. Какие носители заряда существуют:
а) нейтральные
б) электроны
в) оба варианта верны +
г) нет верного ответа

6. Что такое потенциал точки:
а) величина равная отношению заряда одной из обкладок конденсатора к напряжению между ними
б) работа по перемещению единичного заряда из точки поля в бесконечность +
в) разность потенциалов двух точек электрического поля

7. 1 гВт:
а) 100 Вт
б) 1000000 Вт
в) 1000000000 Вт +

8. Что такое электрическая цепь:
а) совокупность устройств, предназначенных для прохождения электрического тока +
б) это устройство для измерения ЭДС
в) упорядоченное движение заряженных частиц в проводнике

9. ЭДС источника выражается формулой:
а) U=A/q
б) I= Q/t
в) E= Au/q +

10. Впервые явления в электрических цепях глубоко и тщательно изучил:
а) Фарадей
б) Ом +
в) Максвелл

11. Ёмкость конденсатора С=10 мкФ, напряжение на обкладках U=220В. Определить заряд конденсатора:
а) 450 Кл. +
б) 2200 Кл.
в) 0,002 Кл.

12. Сила тока в проводнике:
а) прямо пропорциональна напряжению на концах проводника и его сопротивлению
б) прямо пропорциональна напряжению на концах проводника +
в) обратно пропорциональна напряжению на концах проводника и его сопротивлению

13. Один из элементов простейшей электрической цепи:
а) источник энергии +
б) замок
в) ключ

14. Один из элементов простейшей электрической цепи:
а) таймер
б) ключ
в) потребитель +

15. Один из элементов простейшей электрической цепи:
а) провода +
б) замок
в) таймер

16. Укажите формулу для закона Ома для полной цепи:
а) I= U/R
б) I= E/R+ Ro +
в) E1+ E2= I1R1 + I2R2

17. Единицей измерения электрической мощности является:
а) Ампер
б) Ом
в) Ватт +

18. Как включается в цепь вольтметр:
а) последовательно
б) параллельно +
в) не включается

19. Каким прибором измеряется напряжение в цепи:
а) амперметр
б) омметр
в) вольтметр +

20. Единицей измерения напряжения является:
а) Ом
б) Вольт +
в) Ампер

21. Укажите формулу второго закона Кирхгофа:
а) E1+ E2= I1R1 + I2R2 +
б) I= U/R
в) I= E/R+ Ro

22. Как обычно соединяются лампочки в новогодней гирлянде:
а) параллельно
б) последовательно +
в) смешано

23. Для какого закона следующая формулировка: Сумма токов входящих в узел равна сумме токов выходящих из узла:
а) Закон Ома
б) Второй закон Кирхгофа
в) Первый закон Кирхгофа +

24. Укажите формулу первого закона Кирхгофа:
а) E1+ E2= I1R1 + I2R2
б) I1+ I2+I3+I4=0 +
в) I= E/R+ Ro

25. Укажите формулу для закона Ома для участка цепи:
а) I= E/R+ Ro
б) E1+ E2= I1R1 + I2R2
в) I= U/R +

26. Точки электрической цепи, где сходятся несколько проводников называются:
а) спайками
б) узлами +
в) ветвями

27. Как включается в цепь амперметр:
а) последовательно +
б) параллельно
в) не включается

28. Каким прибором измеряется сила тока в цепи:
а) вольтметр
б) омметр
в) амперметр +

29. Для чего предназначен потребитель электрической энергии:
а) для преобразования электрической энергии в другие виды энергии +
б) для преобразования в электрическую энергию другие виды энергии
в) оба варианта верны
г) нет верного ответа

30. Для чего предназначен источник электрической энергии:
а) для преобразования электрической энергии в другие виды энергии
б) для преобразования в электрическую энергию другие виды энергии +
в) оба варианта верны
г) нет верного ответа

 

 

 

 

 

 

Электрические цепи

Электрическая цепь – это совокупность устройств, по которым течет электрический ток.

Рассмотрим самую простую электрическую цепь.  Из чего она состоит? В ней есть генератор – источник тока, приемник (например, лампочка или электродвигатель), а также система передачи (провода). Чтобы цепь стала именно цепью, а не набором проводов и батареек, ее элементы должны быть соединены между собой проводниками. Ток может течь только по замкнутой цепи. Дадим еще одно определение:

Электрическая цепь – это соединенные между собой источник тока, линии передачи и приемник.

Конечно, источник, приемник и провода – самый простой вариант для элементарной электрической цепи. В реальности в разные цепи входит еще множество элементов и вспомогательного оборудования: резисторы, конденсаторы, рубильники, амперметры, вольтметры, выключатели, контактные соединения, трансформаторы и прочее.

Электрическая цепь

Кстати, о том, что такое трансформатор, читайте в отдельном материале нашего блога.

По какому фундаментальному признаку можно разделить все цепи электрического тока? По тому же, что и ток! Есть цепи постоянного тока, а есть – переменного. В цепи постоянного тока он не меняет своего направления, полярность источника постоянна. Переменный же ток периодически изменяется во времени как по направлению, так и по величине.

Сейчас переменный ток используется повсеместно. О том, что для этого сделал Никола Тесла, читайте в нашей статье.

Элементы электрических цепей

Все элементы электрических цепей можно разделить на активные и пассивные. Активные элементы цепи – это те элементы, которые индуцируют ЭДС. К ним относятся источники тока, аккумуляторы, электродвигатели. Пассивные элементы – соединительные провода и электроприемники.

Приемники и источники тока, с точки зрения топологии цепей, являются двухполюсными элементами (двухполюсниками). Для их работы необходимо два полюса, через которые они передают или принимают электрическую энергию. Устройства, по которым ток идет от источника к приемнику, являются четырехполюсниками. Чтобы передать энергию от одного двухполюсника к другому им необходимо минимум 4 контакта, соответственно для приема и передачи.

Резисторы – элементы электрической цепи, которые обладают сопротивлением. Вообще, все элементы реальных цепей, вплоть до самого маленького соединительного провода, имеют сопротивление. Однако в большинстве случаев этим можно пренебречь и при расчете считать элементы электрической цепи идеальными.

Существуют условные обозначения для изображения элементов цепи на схемах.

 

Кстати, подробнее про силу тока, напряжение, сопротивление и закон Ома для элементов электрической цепи читайте в отдельной статье.

Вольт-амперная характеристика – фундаментальная характеристика элементов цепи. Это зависимость напряжения на зажимах элемента от тока, который проходит через него. Если вольт-амперная характеристика представляет собой прямую линию, то говорят, что элемент линейный. Цепь, состоящая из линейных элементов – линейная электрическая цепь. Нелинейная электрическая цепь – такая цепь, сопротивление участков которой зависит от значений и направления токов.

Какие есть способы соединения элементов электрической цепи? Какой бы сложной ни была схема, элементы в ней соединены либо последовательно, либо параллельно.

 

При решении задач и анализе схем используют следующие понятия:

  • Ветвь – такой участок цепи, вдоль которого течет один и тот же ток;
  • Узел – соединение ветвей цепи;
  • Контур – последовательность ветвей, которая образует замкнутый путь. При этом один из узлов является как началом, так и концом пути, а другие узлы встречаются в контуре только один раз.

Чтобы понять, что есть что, взглянем на рисунок:

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

 

Классификация электрических цепей

По назначению электрические цепи бывают:

  • Силовые электрические цепи;
  • Электрические цепи управления;
  • Электрические цепи измерения;

Силовые цепи предназначены для передачи и распределения электрической энергии. Именно силовые цепи ведут ток к потребителю.

Также цепи разделяют по силе тока в них. Например, если ток в цепи превышает 5 ампер, то цепь силовая. Когда вы щелкаете чайник, включенный в розетку, Вы замыкаете силовую электрическую цепь.

Электрические цепи управления не являются силовыми и предназначены для приведения в действие или изменения параметров работы электрических устройств и оборудования. Пример цепи управления – аппаратура контроля, управления и сигнализации.

Электрические цепи измерения предназначены для фиксации изменений параметров работы электрического оборудования.

Расчет электрических цепей

Рассчитать цепь – значит найти все токи в ней. Существуют разные методы расчета электрических цепей: законы Кирхгофа, метод контурных токов, метод узловых потенциалов и другие. Рассмотрим применение метода контурных токов на примере конкретной цепи.

 

Сначала выделим контуры и обозначим ток в них. Направление тока можно выбирать произвольно. В нашем случае – по часовой стрелке. Затем для каждого контура составим уравнения по 2 закону Кирхгофа. Уравнения составляются так: Ток контура умножается на сопротивление контура, к полученному выражению добавляются произведения тока других контуров и общих сопротивлений этих контуров. Для нашей схемы:

Полученная система решается с подставкой исходных данных задачи. Токи в ветвях исходной цепи находим как алгебраическую сумму контурных токов

Какую бы цепь Вам ни понадобилось рассчитать, наши специалисты всегда помогут справится с заданиями. Мы найдем все токи по правилу Кирхгофа и решим любой пример на переходные процессы в электрических цепях. Получайте удовольствие от учебы вместе с нами!

Закон Ома для участка цепи. Последовательное и параллельное соединение проводников. 10 класс. Физика. — Объяснение нового материала.

Комментарии преподавателя

Закон Ома для участка цепи

Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на этом участке и обратно пропорциональна сопротивлению участка.

Закон Ома оказался справедливым не только для металлов, но и для растворов электролитов. Сформулированный закон имеет место для так называемого однородного участка цепи – участка, не содержащего источников тока.

Математическая запись закона Ома проста, как и его формулировка, но экспериментально подтвердить эту зависимость очень трудно. Сила тока, протекающая по участку цепи, мала. Поэтому используют достаточно чувствительные приборы. Г. Ом изготовил чувствительный прибор для измерения силы тока, а в качестве источника тока использовал термопару. Действие амперметра и вольтметра основано на применение закона Ома для участка цепи. Угол поворота стрелки прибора пропорционален силе тока.

Из математической записи закона Ома:

 

можно выразить напряжение :

и сопротивление проводника:

.

Таким образом, закон Ома связывает три параметра, характеризующих постоянный электрический ток, проходящий по проводнику, и позволяет находить любой из них, если известны два других.

Закон Ома имеет границы применимости и выполняется только в том случае, когда при прохождении тока температура заметно не меняется. На вольт–амперной характеристике лампы накаливания видно, что график сильно искривляется при напряжении выше 10В, значит, закон Ома выше этого напряжения применять нельзя.

Также нельзя говорить, что сопротивление проводника зависит от напряжения и силы тока в цепи. Сопротивление участка цепи зависит от свойств проводника: длины, площади поперечного сечения и материала, из которого состоит проводник.

где l-длина проводника, s-его площадь поперечного сечения.

ρ –удельное сопротивление проводника – это физическая величина, характеризующая зависимость сопротивления проводника от материала, из которого он изготовлен.

Удельное сопротивление показывает, каким сопротивлением обладает сделанный из этого вещества проводник длиной 1м и площадью поперечного сечения 1м2 .

Из формулы видно, что единицей измерения в системе СИ является Ом·м. Но так как площадь поперечного сечения проводника достаточно мала, используют единицы измерения

при вычислении площадь поперечного сечения проводника следует выражать в мм2.

В заключении хочется заметить, что Ом начал свои опыты, когда был учителем физики в гимназии. В своих экспериментах Ом брал куски проволоки одинакового диаметра, но разного материала и изменял их длину таким образом, чтобы в цепи сила тока имела одинаковое значение. Находящаяся рядом магнитная стрелка отклонялась при прохождении тока в цепи. Установив связь между напряжением и силой тока, Г. Ом вывел один из основных законов постоянного тока.

Последовательное соединение проводников

Электрические цепи, с которыми приходится иметь дело на практике, обычно состоят не из одного приёмника электрического тока, а из нескольких различных, которые могут быть соединены между собой по-разному. Зная сопротивление каждого и способ их соединения, можно рассчитать общее сопротивление цепи.

На рисунке а изображена цепь последовательного соединения двух электрических ламп, а на рисунке б — схема такого соединения. Если выключать одну лампу, то цепь разомкнётся и другая лампа погаснет.

Рис. Последовательное включение лампочек и источников питания

Мы уже знаем, что при последовательном соединении сила тока в любых частях цепи одна и та же, т. е.

I = I1 = I2

А чему равно сопротивление последовательно соединённых проводников?

Соединяя проводники последовательно, мы как бы увеличиваем длину проводника. Поэтому сопротивление цепи становится больше сопротивления одного проводника.

Последовательное соединение проводников

Общее сопротивление цепи при последовательном соединении равно сумме сопротивлений отдельных проводников (или отдельных участков цепи):

R = R1 + R2

Напряжение на концах отдельных участков цепи рассчитывается на основе закона Ома:

U1 = IR1, U2 = IR2.

Из приведённых равенств видно, что напряжение будет большим на проводнике с наибольшим сопротивлением, так как сила тока везде одинакова.

Полное напряжение в цепи при последовательном соединении, или напряжение на полюсах источника тока, равно сумме напряжений на отдельных участках цепи:

U = U1 + U2.

Это равенство вытекает из закона сохранения энергии. Электрическое напряжение на участке цепи измеряется работой электрического тока, совершающейся при прохождении по участку цепи электрического заряда в 1 Кл. Эта работа совершается за счёт энергии электрического поля, и энергия, израсходованная на всём участке цепи, равна сумме энергий, которые расходуются на отдельных проводниках, составляющих участок этой цепи.

Все приведённые закономерности справедливы для любого числа последовательно соединённых проводников.

Пример 1. Два проводника сопротивлением R1 = 2 Ом, R2 = 3 Ом соединены последовательно. Сила тока в цепи I = 1 А. Определить сопротивление цепи, напряжение на каждом проводнике и полное напряжение всего участка цепи.

Запишем условие задачи и решим её.


ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ

 

Расчет параметров электрической цепи
при параллельном соединении сопротивлений:

1. сила тока в неразветвленном участке цепи равна сумме сил токов
во всех параллельно соединенных участках

2. напряжение на всех параллельно соединенных участках цепи одинаково


3. при параллельном соединении сопротивлений складываются величины, обратные сопротивлению :

( R — сопротивление проводника,
1/R — электрическая проводимость проводника)

Если в цепь включены параллельно только два сопротивления, то:

( при параллельном соединении общее сопротивление цепи меньше меньшего из включенных сопротивлений )

4. работа электрического тока в цепи, состоящей из параллельно соединенных участков,
равна сумме работ на отдельных участках:

A=A1+A2

5. мощность электрического тока в цепи, состоящей из параллельно соединенных участков,
равна сумме мощностей на отдельных участках:

P=P1+P2

Для двух сопротивлений:

т.е. чем больше сопротивление, тем меньше в нём сила тока.

Домашняя работа.

Задание 1. Ответить на вопросы.

  1. Какое соединение проводников называют последовательным? Изобразите его на схеме.
  2. Какая электрическая величина одинакова для всех проводников, соединённых последовательно?
  3. Как найти общее сопротивление цепи, зная сопротивление отдельных проводников, при последовательном соединении?
  4. Как найти напряжение участка цепи, состоящего из последовательно соединённых проводников, зная напряжение на каждом?
  5. Какое соединение проводников называют параллельным? Изобразите его на схеме.
  6. Какая из электрических величин одинакова для всех проводников, соединённых параллельно?
  7. Как выражается сила тока в цепи до её разветвления через силы токов в отдельных ветвях разветвления?
  8. Как изменяется общее сопротивление разветвления после увеличения числа проводников в разветвлении?
  9. Какое соединение проводников применяется в жилых помещениях? Какие напряжения используются для бытовых нужд?

Задание 2.Решите задачи.

1. Две лампочки соединены последовательно. Сила тока на первой лампочке 2А. Найдите общее напряжение и напряжение на каждой из ламп, если сопротивление на первой лампе 3Ом, а на второй 4Ом.

2. Две лампочки соединены параллельно. Напряжение на второй лампочке10В. Найдите силу тока в цепи и на каждой из ламп, если сопротивление на первой лампе 1Ом, а на второй 2Ом.

К занятию прикреплен файл  «Это интересно». Вы можете скачать файл в любое удобное для вас время.

Использованные источники:

  • http://www.tepka.ru/
  • http://class-fizika.narod.ru
  • http://www.youtube.com/watch?v=cVKE9NItreo
  • http://znaika.ru/catalog/10-klass/physics/
  • http://www.youtube.com/watch?v=NB7hOVYe7h0
  • https://www.youtube.com/watch?v=cVKE9NItreo
  • https://www.youtube.com/watch?v=0hFWeR8ybxs
  • http://www.youtube.com/watch?v=EDI8DzWSSWY
  • http://www.youtube.com/watch?v=bH_-qGnjJqc
     

 


 

 

Что такое «последовательные» и «параллельные» цепи? | Последовательные и параллельные цепи

Цепи, состоящие всего из одной батареи и одного сопротивления нагрузки, очень просты для анализа, но не часто встречаются в практических приложениях. Обычно мы находим схемы, в которых более двух компонентов соединены вместе.

Последовательные и параллельные цепи

Существует два основных способа подключения более двух компонентов схемы: последовательно и параллельно .

Схема конфигурации серии

Во-первых, пример последовательной цепи:

Здесь у нас есть три резистора (помеченные R 1 , R 2 и R 3 ), соединенные длинной цепочкой от одного вывода батареи к другому. (Следует отметить, что нижняя маркировка — эти маленькие цифры справа внизу от буквы «R» — не связаны с номиналами резисторов в омах. Они служат только для идентификации одного резистора от другого.)

Определяющей характеристикой последовательной цепи является то, что существует только один путь для протекания тока. В этой цепи ток течет по часовой стрелке, от точки 1 к точке 2, к точке 3, к точке 4 и обратно к точке 1.

Конфигурация параллельной цепи

Теперь давайте посмотрим на другой тип схемы, параллельную конфигурацию:

Опять же, у нас есть три резистора, но на этот раз они образуют более одного непрерывного пути для протекания тока.Есть один путь от 1 к 2, от 7 к 8 и обратно к 1. Есть еще от 1 до 2, затем от 3 до 6, затем от 7 до 8 и снова до 1. А затем есть третий путь от 1 к 2, к 3, к 4, к 5, к 6, к 7, к 8 и снова к 1. Каждый отдельный путь (через R 1 , R 2 и R 3 ) называется ветвью .

Определяющей характеристикой параллельной цепи является то, что все компоненты соединены между одним и тем же набором электрически общих точек. Глядя на принципиальную схему, мы видим, что точки 1, 2, 3 и 4 электрически общие.То же самое и с точками 8, 7, 6 и 5. Обратите внимание, что все резисторы, а также батарея подключены между этими двумя наборами точек.

И, конечно же, сложность не ограничивается простыми рядами и параллельными! У нас также могут быть схемы, которые представляют собой комбинацию последовательных и параллельных.

Цепь последовательно-параллельной конфигурации

В этой цепи у нас есть два контура для протекания тока: один от 1 к 2 к 5 к 6 и снова к 1, а другой от 1 к 2 к 3 к 4 к 5 к 6 и снова к 1 .Обратите внимание, как оба текущих пути проходят через R 1 (из точки 1 в точку 2). В этой конфигурации мы бы сказали, что R 2 и R 3 параллельны друг другу, а R 1 последовательно соединены с параллельной комбинацией R 2 и R 3 .

Это всего лишь превью того, что будет дальше. Не волнуйтесь! Мы подробно рассмотрим все эти конфигурации цепей, по очереди! Вы можете сразу перейти к следующим страницам, посвященным последовательным и параллельным схемам, или к разделу Что такое последовательно-параллельная схема? в главе 7.

Основы последовательного и параллельного соединения

Что такое последовательное соединение?

Основная идея «последовательного» соединения заключается в том, что компоненты соединяются встык в линию, образуя единственный путь, по которому может протекать ток:

Что такое параллельное соединение?

С другой стороны, основная идея «параллельного» соединения заключается в том, что все компоненты подключаются через выводы друг друга. В чисто параллельной цепи никогда не бывает более двух наборов электрически общих точек, независимо от того, сколько компонентов соединено.Есть много путей для протекания тока, но только одно напряжение на всех компонентах:

Конфигурации последовательного и параллельного резисторов

имеют очень разные электрические свойства. Мы рассмотрим свойства каждой конфигурации в следующих разделах.

ОБЗОР:

  • В последовательной цепи все компоненты соединены встык, образуя единый путь для протекания тока.
  • В параллельной цепи все компоненты соединены друг с другом, образуя ровно два набора электрически общих точек.
  • «Ветвь» в параллельной цепи — это путь прохождения электрического тока, образованный одним из компонентов нагрузки (например, резистором).

СВЯЗАННЫЙ РАБОЧИЙ ЛИСТ:

5.1: Что такое «последовательные» и «параллельные» схемы?

Последовательные и параллельные цепи

Существует два основных способа подключения более двух компонентов схемы: последовательно и параллельно . Во-первых, пример последовательной цепи:

Здесь у нас есть три резистора (обозначенные R 1 , R 2 и R 3 ), соединенные длинной цепочкой от одной клеммы аккумулятора к другой.(Следует отметить, что нижняя маркировка — эти маленькие цифры справа внизу от буквы «R» — не связаны с номиналами резисторов в омах. Они служат только для идентификации одного резистора от другого.) Определяющая характеристика резистора последовательная цепь заключается в том, что электроны могут двигаться только по одному пути. В этой цепи электроны текут против часовой стрелки, из точки 4 в точку 3, в точку 2, в точку 1 и обратно в точку 4.

Теперь давайте посмотрим на другой тип схемы, параллельную конфигурацию:

Опять же, у нас есть три резистора, но на этот раз они образуют более чем один непрерывный путь для движения электронов.Есть один путь от 8 до 7, затем от 2 до 1 и снова обратно до 8. Есть еще от 8 до 7, затем от 6 до 3, затем от 2 до 1 и снова до 8. А затем есть третий путь от 8 к 7, к 6, к 5, к 4, к 3, к 2, к 1 и снова обратно к 8. Каждый отдельный путь (через R 1 , R 2 и R 3 ) называется ветвью .

Определяющей характеристикой параллельной цепи является то, что все компоненты соединены между одним и тем же набором электрически общих точек. Глядя на принципиальную схему, мы видим, что точки 1, 2, 3 и 4 электрически общие.То же самое и с точками 8, 7, 6 и 5. Обратите внимание, что все резисторы, а также батарея подключены между этими двумя наборами точек.

И, конечно же, сложность не ограничивается простыми рядами и параллельными! У нас также могут быть схемы, представляющие собой комбинацию последовательных и параллельных соединений:

.

В этой цепи у нас есть две петли, по которым проходят электроны: одна от 6 к 5, затем к 2, к 1 и снова к 6, а другая от 6 к 5, к 4, к 3, к 2, к 1 и снова к 6.Обратите внимание, как оба текущих пути проходят через R 1 (из точки 2 в точку 1). В этой конфигурации мы бы сказали, что R 2 и R 3 параллельны друг другу, а R 1 последовательно соединены с параллельной комбинацией R 2 и R 3 .

Это всего лишь превью того, что будет дальше. Не волнуйтесь! Мы подробно рассмотрим все эти конфигурации цепей, по очереди!

Изучите основные идеи последовательного и параллельного соединения

Основная идея «последовательного» соединения заключается в том, что компоненты соединяются встык в линию, образуя единый путь для движения электронов:

С другой стороны, основная идея «параллельного» соединения заключается в том, что все компоненты подключаются через выводы друг друга.В чисто параллельной цепи никогда не бывает более двух наборов электрически общих точек, независимо от того, сколько компонентов соединено. Есть много путей для движения электронов, но только одно напряжение на всех компонентах:

.

Конфигурации последовательного и параллельного резисторов

имеют очень разные электрические свойства. Мы рассмотрим свойства каждой конфигурации в следующих разделах.

Серия

и параллельные схемы: в чем разница?

Один из первых принципов, который нужно понять, изучая электричество, — это различие между параллельной и последовательной цепями.Оба типа цепей питают несколько устройств с помощью электрического тока, протекающего по проводам, но на этом сходство заканчивается.

Чтобы понять разницу между цепью, в которой устройства соединены последовательно , и цепью, в которой они соединены параллельно, вы должны сначала понять основы электрической цепи.

Проще говоря, все схемы работают, создавая замкнутый контур проводов, по которым может течь электрический ток.Электрический ток — это, по сути, движение электронов по цепи от источника (через горячие провода) и обратно к источнику (через нейтральные провода). Когда к этой цепи подключены источники света или другие устройства, движущийся ток может питать эти устройства. Любое прерывание пути (например, размыкание переключателя) останавливает поток электрического тока, мгновенно прерывая цепь.

Изучите основы электрической системы вашего дома

Что такое последовательная цепь?

Последовательная цепь представляет собой замкнутую цепь, в которой ток протекает по одному пути.В последовательной цепи устройства вдоль контура цепи соединены в непрерывный ряд, так что при отказе или отключении одного устройства прерывается вся цепь. Таким образом, все устройства в цепи перестают работать одновременно. Последовательные цепи довольно редко встречаются в домашней проводке, но иногда они используются в цепочках рождественских огней или ландшафтных светильников, где выход из строя одной лампочки приводит к тому, что вся цепочка гаснет.

Когда лампочка гаснет в цепочке праздничных огней, это создает обрыв в проводке.Однако многие современные цепочки праздничных огней теперь подключаются через параллельную цепь, так что гирлянда может оставаться работоспособной, даже если одна из лампочек неисправна. Большинство новых светодиодных праздничных огней подключаются в виде параллельных цепей.

Что такое параллельная цепь?

Гораздо более распространенными, чем последовательные цепи, являются те, которые соединены параллельно, включая большинство бытовых ответвлений, питающих осветительные приборы, розетки и приборы. Параллельная цепь также является замкнутой цепью, в которой ток разделяется на два или более пути, прежде чем снова собраться вместе, чтобы завершить полную цепь.Здесь проводка сконфигурирована так, что каждое устройство находится в постоянном контакте с магистралью основной цепи. Отдельные устройства просто «подключаются» к контуру главной цепи, подобно тому, как съезды на автостраде позволяют автомобилям существовать и въезжать на автостраду, не прерывая основную магистраль. Параллельная схема имеет много таких контуров «вход/выход», так что сбой в любом отдельном контуре никогда не отключит всю цепь.

Большинство стандартных бытовых цепей на 120 вольт в вашем доме являются (или должны быть) параллельными цепями.Розетки, выключатели и осветительные приборы подключены таким образом, что горячие и нейтральные провода поддерживают непрерывный путь цепи, независимый от отдельных устройств, получающих питание от цепи.

Иногда этот непрерывный путь создается путем «связывания» проводов цепи для питания розетки или светильника (косички представляют собой выходной и входной пандусы для протекания тока). В других случаях конструкция устройства создает непрерывный непрерывный путь.Стандартная розетка, например, имеет металлическую полосу (соединительный язычок) между парами винтовых клемм, которая обеспечивает сохранение пути к следующей розетке. Если розетка выйдет из строя, соединительный выступ на устройстве гарантирует, что ток продолжится до следующей розетки в цепи.

Когда следует использовать последовательную цепь вместо параллельной цепи

Один бытовой пример, когда последовательная проводка полезна, когда одна розетка GFCI (прерыватель цепи замыкания на землю) используется для защиты других стандартных розеток, расположенных «ниже по потоку» от GFCI.

Розетка GFCI имеет винтовые клеммы с маркировкой «линия», а также винтовые клеммы с маркировкой «нагрузка». Нагрузочные клеммы можно использовать для удлинения проводки к дополнительным обычным розеткам за пределами GFCI, что также позволяет им пользоваться защитой GFCI. Однако, если GFCI выйдет из строя, все подключенные нисходящие выходы также перестанут функционировать. Таким образом, этот участок схемы является примером последовательного соединения.

Еще один элемент, в котором используется последовательная проводка, — это удлинитель.Удлинитель использует один переключатель для управления несколькими приборами и устройствами в параллельной схеме. Однако, если вы выключите удлинитель, вы выключите все приборы и устройства, подключенные к удлинителю.

Как выполнить соединения электрических проводов косичками

Что такое последовательная цепь? — Определение и пример — Видео и стенограмма урока

Последовательное соединение

Последовательное расположение компонентов имеет две отличительные особенности. В последовательном соединении ток одинаков через каждый компонент, независимо от того, какие компоненты используются или их значения.Падение напряжения на каждом компоненте в цепи зависит от значений компонентов, используемых в цепи. Другой способ рассмотреть последовательное соединение состоит в том, что положительный конец каждого компонента соединяется с отрицательным концом предыдущего компонента в схеме «один за другим». Отрицательный конец каждого компонента также соединен с положительным концом следующего компонента.

Сравним это с течением воды по трубам. Если мы соединим вместе три трубы разного размера, через каждую трубу будет течь одинаковое количество воды (как и тока), но давление будет пропорционально размеру трубы.Меньшие или более ограничительные трубы похожи на резисторы с большим сопротивлением. Меньшие трубы будут иметь большее давление, а большие номиналы резисторов будут иметь большее падение напряжения. Точно так же трубы большего диаметра будут иметь меньшее давление, так же как меньшие значения сопротивления будут иметь меньшее падение напряжения.

Параллельное соединение

Параллельное расположение компонентов является аналогом последовательного соединения. В параллельном соединении ток в каждой параллельной ветви зависит от значений компонентов, используемых в ветви.Однако напряжение на всех компонентах одинаковое. При параллельном соединении положительные концы соединяются с положительными концами, а отрицательные концы соединяются с отрицательными концами.

Давайте снова обратимся к нашей аналогии с водой и трубами. Если мы соединим вместе три трубы разного размера в параллельной конфигурации, вода разделится и пойдет тремя разными путями. Количество воды, протекающей по каждому пути, пропорционально размеру трубы. Вода и течение идут по пути наименьшего сопротивления.Меньше воды протекает через меньшие, более ограничительные трубы, так же как меньший ток протекает через резисторы с более высокими значениями сопротивления. Давление, или разность потенциалов, одинаково в каждой трубе, точно так же, как напряжение одинаково на всех резисторах при параллельном соединении.

Последовательная схема

Последовательная схема — это схема, в которой каждый компонент расположен в последовательном соединении. Таким образом, последовательная цепь имеет один и тот же ток во всех точках цепи.Напряжение падает на каждом компоненте в цепи в сумме до напряжения источника. Кроме того, все компоненты одного типа могут быть объединены для получения эквивалентного значения. Тогда схема будет состоять из источника напряжения и эквивалентного значения компонента.

Если используются разные компоненты, каждый тип компонента может быть объединен для образования эквивалента для этого типа компонента. Это обычно упоминается как схема RLC серии . Например, если последовательная цепь содержит несколько резисторов, катушек индуктивности и конденсаторов, каждый из них можно объединить, чтобы получить цепь, содержащую один эквивалентный резистор, одну эквивалентную катушку индуктивности и один эквивалентный конденсатор.

Цепь RLC часто используется для моделирования энергосистемы, поскольку энергосистема состоит из ряда резистивных, индуктивных и емкостных нагрузок. Чтобы упростить это для анализа и проектирования, инженеры-электрики часто сокращают его до последовательной цепи RLC. Если последовательная цепь состоит из более чем одного источника напряжения, эти источники можно суммировать, чтобы получить один комбинированный источник напряжения.

Преимущества последовательной схемы заключаются в том, что вы можете контролировать мощность, подаваемую на выход.Вы можете отрегулировать напряжение источника, добавить источники напряжения и/или отрегулировать или добавить последовательные компоненты для достижения желаемого выходного напряжения и мощности.

Подобно увеличению громкости на стереосистеме, вы, скорее всего, изменяете значение сопротивления переменного резистора в цепи перед выходом динамика. Если уменьшить сопротивление, то на резисторе падает меньше напряжения, а на выходе больше. Это приводит к большему объему.

Недостатком последовательной цепи является то, что при выходе из строя одного компонента вся цепь становится неработоспособной.Как и в случае с гирляндой на рождественской елке, если все лампочки соединены последовательно и одна лампочка выходит из строя, ни одна лампочка не загорается. Если лампы соединены параллельно и одна лампа гаснет, остальные лампы продолжают гореть, потому что между ними все еще есть разность потенциалов и ток все еще может течь в их ответвлениях.

Эквивалентные схемы

Когда резисторы и катушки индуктивности соединены последовательно, эквивалентное значение находится путем суммирования всех сопротивлений и индуктивностей.Например, если последовательно соединить три резистора номиналами 10, 100 и 1000 Ом, эквивалентное сопротивление составит 1110 Ом. Если две катушки индуктивности со значениями 10 и 100 мкГн соединены последовательно, эквивалентная индуктивность составит 110 мкГн.

Нахождение эквивалентной емкости последовательно соединенных конденсаторов немного отличается. Эквивалентная емкость рассчитывается по формуле 1/(1/C1 + 1/C2 + . . . + 1/CN), где C1 — первый конденсатор, C2 — второй конденсатор, CN — n-й конденсатор в цепи. .Например, если в цепи три конденсатора 0,82, 0,8 и 0,7 мкФ, эквивалентная емкость рассчитывается как:

1/(1/0,82 + 1/0,8 + 1/0,7) = 1/(1,22 + 1,25 + 1,43 ) = 1/3,9 = 0,26 микрофарад

Если схема содержит более одного типа компонентов, необходимо рассчитать эквивалентное значение для каждого компонента.

Краткий обзор урока

Существует два метода подключения электрической цепи:

  1. Последовательное соединение , при котором ток через каждый компонент в цепи одинаков, независимо от того, какие компоненты используются или их номиналы.Падение напряжения на каждом компоненте в цепи зависит от значений компонентов, используемых в цепи.
  2. Параллельное соединение , в котором ток в каждой ветви зависит от значений используемых компонентов, но напряжение одинаково для всех компонентов. Последовательная схема — это схема, в которой каждый компонент расположен в последовательном соединении.

Рождественские огни последовательно или параллельно?

Почему не горят рождественские гирлянды? К сожалению, в случае, если на вашем дереве погаснет цепочка огней, замена нити обычно является лучшим вариантом.Довольно сложно найти ту лампочку, которая вызывает проблему. Однако сейчас самое время взглянуть на разницу между последовательными и параллельными схемами.

Простая схема

Самая простая схема, которую вы можете создать, использует всего одну батарею и одну лампочку. В одном забавном упражнении вы можете дать человеку один провод, одну батарейку и одну лампочку. Попросите человека заставить лампочку светиться. Его можно заставить работать, но он все равно может вызвать некоторые проблемы у людей.

Чтобы лампочка загорелась, нужна полная цепь. Должен быть путь, по которому ток выходит из одного конца батареи, проходит через нить накаливания в лампе и затем возвращается к батарее. Вот как это может работать.

Простая схема с батарейкой и лампочкой.

Rhett Allain

Когда ток проходит через нить накала, он сильно нагревается. Супер горячие вещи светятся. Это все, что делает лампочка. А зачем стекло снаружи? Это сделано для того, чтобы воздух не попадал на сверхгорячую нить.При контакте воздуха с нитью накала она сгорит.

Если убрать любую часть полной цепи, не будет ни тока, ни светящейся лампочки.

Лампочки в серии

Теперь вы хотите подключить две лампочки к аккумулятору. Вот один из способов сделать это.

Цепь с двумя последовательно соединенными лампочками.

Ретт Аллен

В этом случае ток может следовать только по одному пути. Ток, который проходит через первую лампочку, также проходит через вторую лампочку.Если вы удалите любую часть этой цепи (например, вытащите лампочку), все погаснет. При желании можно сделать аналогичную схему с 10 или 20 лампочками. Просто соедините их все в линию так, чтобы через каждый проходил одинаковый ток. Это последовательное соединение.

Параллельные лампочки

Есть еще один способ соединить две лампочки. Проверьте это.

Цепь с двумя параллельными лампочками.

Ретт Аллен

открытых учебников | Сиявула

Математика

Наука

    • Читать онлайн
    • Учебники

      • Английский

        • Класс 7А

        • Класс 7Б

        • Класс 7 (объединенные А и В)

      • Африкаанс

        • Граад 7А

        • Граад 7Б

        • Graad 7 (A en B saam)

    • Пособия для учителей

    • Читать онлайн
    • Учебники

      • Английский

        • Класс 8А

        • Класс 8Б

        • Класс 8 (объединенные А и В)

      • Африкаанс

        • Граад 8А

        • Граад 8Б

        • Graad 8 (A en B saam)

    • Пособия для учителей

    • Читать онлайн
    • Учебники

      • Английский

        • Класс 9А

        • Класс 9Б

        • Класс 9 (объединенные А и В)

      • Африкаанс

        • Граад 9А

        • Граад 9Б

        • Graad 9 (A en B saam)

    • Пособия для учителей

    • Читать онлайн
    • Учебники

      • Английский

        • Класс 4А

        • Класс 4Б

        • Класс 4 (объединенные А и В)

      • Африкаанс

        • Граад 4А

        • Граад 4Б

        • Graad 4 (A en B saam)

    • Пособия для учителей

    • Читать онлайн
    • Учебники

      • Английский

        • Класс 5А

        • Класс 5Б

        • Класс 5 (объединенные А и В)

      • Африкаанс

        • Граад 5А

        • Граад 5Б

        • Graad 5 (A en B saam)

    • Пособия для учителей

    • Читать онлайн
    • Учебники

      • Английский

        • Класс 6А

        • Класс 6Б

        • Класс 6 (объединенные А и В)

      • Африкаанс

        • Граад 6А

        • Граад 6Б

        • Graad 6 (A en B saam)

    • Пособия для учителей

Лицензирование нашей книги

Эти книги не только бесплатны, но и имеют открытую лицензию! Один и тот же контент, но разные версии (фирменные или нет) имеют разные лицензии, как объяснено:

CC-BY-ND (фирменные версии)

Вам разрешается и поощряется свободное копирование этих версий.Вы можете копировать, распечатывать и распространять их столько раз, сколько захотите. Вы можете загрузить их на свой мобильный телефон, iPad, ПК или флешку. Вы можете записать их на компакт-диск, отправить по электронной почте или загрузить на свой веб-сайт. Единственное ограничение заключается в том, что вы не можете каким-либо образом адаптировать или изменять эти версии учебников, их содержание или обложки, поскольку они содержат соответствующие бренды Siyavula, логотипы спонсоров и одобрены Департаментом базового образования. Для получения дополнительной информации посетите Creative Commons Attribution-NoDerivs 3.0 Непортированный.

Узнайте здесь больше о спонсорстве и партнерстве с другими, которые сделали возможным выпуск каждого из открытых учебников.

CC-BY (версии без торговой марки)

Эти небрендированные версии одного и того же контента доступны для совместного использования, адаптации, преобразования, изменения или дальнейшего развития любым способом, при единственном требовании — отдать должное Сиявуле. Для получения дополнительной информации посетите Creative Commons Attribution 3.0 Unported.

Серийные и параллельные цепи — Ausgrid

Компоненты электрической цепи могут быть присоединены в одной из двух форм,

   

Как следует из названия, эти компоненты присоединяются друг к другу в непрерывной цепи, которая начинается и заканчивается у источника питания.Протекающий заряд (электрический ток) в цепи должен проходить через каждый резистор один за другим. Существует только один путь для заряженных электронов в последовательной цепи.

 

   

Этот тип соединения позволяет протекать току по разным путям, т. е. ток может разделяться для протекания по двум или более параллельным путям. Заряды, протекающие в этом типе цепи, достигают точки соединения или разделения проводов и затем могут течь по каждому пути.

 

На сопротивление резистора влияет ряд переменных. Вы должны изучить эти переменные, используя интерактивное приложение Сопротивление в проводе. Вы можете скачать это Java-приложение из интерактивного учебного руководства.

Представьте себе эту модель, которая может помочь вам понять электрические цепи и потоки электричества…
Представьте себе очень широкую многополосную дорогу, которая сужается каждый раз, когда она приближается к мосту.На каждом мосту есть сборщик пошлин, которому необходимо заплатить, прежде чем вы сможете пересечь мост и продолжить движение. Мосты представляют собой резисторы в электрической цепи, а многополосная дорога представляет собой проводящий провод . Когда поток автомобилей, эквивалентный электрическому току в цепи, достигает моста, они должны снизить скорость, заплатить пошлину и затем пересечь мост. Плата за проезд подобна зарядам, теряющим свою энергию при прохождении через резистор.В последовательной цепи из трех резисторов мы можем представить, что сцена немного похожа на диаграмму, показанную ниже:

 

аааа

Мосты подобны резисторам в цепи. В последовательной цепи резисторы располагаются один за другим. Ток (число вагонов) одинаков на каждом мосту, т. е. одинаков во всех частях цепи. Плата за проезд эквивалентна энергии, потерянной при прохождении через резистор.Чтобы добраться до другого конца и завершить круг, каждый автомобиль должен разделить свои деньги (энергию), чтобы можно было оплатить каждый проезд. Поток автомобилей (ток) ограничен количеством резисторов (мостов).

 

 

 

В этом примере мосты параллельны. Вы заметите, что по дороге движется больше машин (больший поток), но каждой машине нужно пересечь только один мост, поэтому они платят большие пошлины, отдавая ВСЮ свою энергию, когда пересекают мост.Это означает, что напряжение для каждого резистора (моста) одинаково, когда резисторы подключены параллельно, а сопротивление параллельных резисторов меньше, чем для тех же резисторов, соединенных последовательно.

   Некоторые важные различия в соединениях Series и Parallel .

 

  Серия  

аааа

  Параллельный

Ток одинаков во всех частях последовательной цепи, т.е.е. ток, протекающий от источника питания, общий ток I T равен току через каждый резистор, т.е. I 3

Суммарный ток разделяется, чтобы течь по каждому параллельному пути, при этом наибольший заряд протекает через наименьший резистор. Полный ток, протекающий по цепи, равен сумме токов, протекающих по каждому параллельному пути, т.е.е. I T = I 1 + I 2 + I 3 + I 3

4

4

Общее напряжение Снижение серии равна сумма напряжение падений на каждом резисторе, включенном в последовательную цепь, т. е. В T = В 1 + В 2 + В 3

Последовательные цепи разрываются, если один резистор в цепи разрывает цепь .Праздничные световые цепочки часто являются частично последовательными, что означает, что если один шар взорвется, часть световой цепочки больше не загорится. Это неприятно для человека, который должен проверять каждую лампочку, пока не будет обнаружен и заменен неисправный компонент. Последовательные цепи редко встречаются в быту.

 

Падение напряжения в параллельной цепи равно тому же самому для КАЖДОГО резистора, присоединенного в параллельной цепи, т.е.е. В Т = В 1 = В 2 = В 3

В вашей домашней электрической цепи каждая точка питания или розетка обеспечивает электричество напряжением 240 В, потому что домашняя электрическая цепь представляет собой параллельную цепь. Так же как и плата питания, которую вы можете добавить, чтобы увеличить количество устройств, которые вы можете подключить к одной розетке.

0 comments on “Участок электрической цепи представляет собой последовательно соединенные: Ваш браузер устарел

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.