physics.zfftt.kpi.ua

Рівень А

  2.28.

Визначити кількість електронів, що потрапляють на анод вакуумного діода за 1 хв при при силі струму 240 мА. [9·10¹⁹]

  2.29.

Визначити швидкість упорядкованого руху електронів у провіднику з перерізом 0,5 мм² при силі струму 10 А, якщо концентрація вільних електронів у ньому становить 5·10²² см^–3 . [2,5 мм/с]

  2.30.

Визначити сумарний заряд носіїв, який припадає на одиницю довжини провідника, якщо  швидкість їхнього впорядкованого руху при силі струму 10 А складає 1 мм/с. [10 кКл]

Два з'єднані стрижні з одного металу однакової довжини і з відношенням діаметрів (d₁/d₂) = 2  підключили до джерела. Визначити співвідношення величин (І₁:І₂) і густин (j₁:j₂) струму в стрижнях, якщо їхнє з'єднання є: а) послідовне і б) паралельне. [1:1, 1:4; 4:1, 1:1]

Визначити діаметр мідної (ρ₁ = 1, 7·10^–8 Ом·м) дротини, якою можна замінити залізний (ρ₂ = 1, 36·10^–7 Ом·м) провідник такої самої довжини, котрий складається з восьми жил діаметром 0,2 мм кожна.  [0,2 мм]

  2.33.

Довгу дротину опором 16 Ом розрізали на 16 однакових частин і з'єднали їх паралельно. Визначити опір багатожильного провідника, що утворився. [62,5 мОм]

  2.34.

До паралельно сполучених резисторів 2 Ом і 3 Ом послідовно приєднали резистор 1,8 Ом. Знайти опір ланцюжка, що утворився. [3 Ом]

  2.35.

Визначити напруженість електричного поля у мідному (ρ = 1,7·10^–7 Ом·м) дроті з перерізом о,5 мм² при силі струму 10 А . [0,34 В/м]

  2.36.

Загальна напруга на послідовно з'єднаних резисторах опором 3 Ом і  5 Ом дорівнює 24 В. Визначити напругу на кожному резисторі. [9 В; 15 В]

Загальна сила струму, що проходить по паралельно з'єднаних резисторах опором 1 Ом і  3 Ом дорівнює 2 А. Визначити струм у кожному резисторі. [15 А; 0,5 А]

Яку максимальну напругу можна виміряти вольтметром із внутрішнім опором 100 Ом і шкалою 10 В, якщо до нього приєднати додатковий опір 1 кОм? [110 В]

Визначити напругу на клемах акумулятора з ЕРС 12 В, що є замкнений на резистор із утричі більшим опором. [9 В]

До резистора із струмом підключено два послідовно з’єднані між собою вольтметри, котрі показують 100 В і 80 В, відповідно. Визначити опір другого вольтметра, якщо опір першого дорівнює 500 Ом. [400 Ом]

Певний об’єм води нагрівають у титані з нагрівником із трьох однакових секцій, що з’єднані послідовно. Яку кількість води можна так само нагріти за той самий час при паралельному сполученні секцій? [Удев’ятеро більшу]

Визначити потужність, яку споживає лампочка з опором спіралі 8 Ом при підключенні до батарейки з ЕРС 4,5 В і внутрішнім опором 1 Ом [4 Вт]

При опорі навантаження 4 Ом напруга на клемах джерела із внутрішнім  опором 2 Ом дорівнює 6 В. Визначити потужність та ККД джерела. [13,5 Вт;  67%]

При зарядці акумулятора з ЕРС 1,3 В зарядний струм та напруга на клемах складають 1А і 2В. Визначити потужність, яку споживає акумулятор, і кількість тепла, що виділяється в ньому за 1 хв. [2 Вт; 42 Дж]

Визначити ККД акумулятора з ЕРС 4,5 В, якщо при підключенні навантаження напруга на клемах впала до 4,0 В. [89%]

2.47.

Сила струму в провіднику рівномірно зростає за перші 3 с від нуля до 0,5 А , а за наступні 5 с  – ще на стільки ж.  Визначити середню силу струму за весь час. [≈ 0,56 А]

2.48.

Визначити дрейфову швидкість електронів у мідному провіднику перерізом 1 мм² при силі струму 16 А, вважаючи на що на кожен атом припадає один електрон провідності. [≈1 мм/с]

2.49.

Широкий пучок електронів, який створює струм густиною 1 мкА/см², падає на поверхню провідної кулі діаметром 20 см. За який час куля набуде потенціалу 200 В? Дією поля кулі на рух електронів знехтувати. [≈1,8 мкс]

2.50.

Підключений до джерела струму резистор із температурою 20°С опустили в окріп (100°С). Визначити, на скільки змінилися а) опір резистора та б) величина струму в ньому при температурному коефіцієнті опору 0,005 К^–1. [а) ≈36%; б) ≈27% ]

2.51.

Опір між двома точками дротяного кільця є в 6,25 разів менший за повний опір дроту, з якого виготовлено кільце. Визначити, в якому відношенні вказані точки ділять довжину кільця? [1:4]

У схемі рис. 52 R = 1,73 Ом. Визначити величину r, якщо опір з'єднання дорівнює R. [1 Ом]

Ланцюжок, який складається з резистора опором R і реостата з таким самим повним опором, включено в електричне коло точками а і b (рис. 53). Визначити й показати на графіку залежність R_ab(r) опору ланцюжка від опору r робочої частини реостата.

Три резистори з’єднали "трикутником" (рис 54). Визначити величини опорів R₁, R₂, R₃, якщо R₁ = 2R₂, й опори трикутника R_ab = 20 Ом і R_aс = 15 Ом. [R₁ = 40 Ом, R₂ = R₃ = 20 Ом]

До джерела струму підключено реостат із початковим опором рівним внутрішньому опорові джерела. Як і в скільки разів зміниться напруга на реостаті при збільшенні його опору вдвічі? [збільшиться в 1,5 раза]

Визначити похибку ε (%), яку вносить у покази амперметра підключення шунта, що розширює діапазон вимірювань у n = 10 разів.  Вказівка. Скористатися результатом задачі 2.13. [ε = (1/n) =10%]

Два однакові амперметри та два однакові вольтметри, що увімкнені, як на рис. 57, показують  І₁ = 100 мкА , І₂ = 99 мкА, U₁ =  10 В . Визначити покази другого вольтметра U₂. [100 мВ]

При замиканні акумулятора на резистор 5 Ом струм у колі дорівнює 3 А, а при замиканні на резистор  2 Ом – 5 А . Визначити силу струму короткого замикання акумулятора. [9 А]

Акумулятор з ЕРС  25 В і внутрішнім опором 1 Ом заряджають від мережі з напругою 40 В  через резистор 5 Ом. Визначити напругу на клемах акумулятора при зарядці [27,5 В]

Визначити початкову силу струму в резисторі та кінцеву напругу на конденсаторі після  замикання ключа К у схемі рис 60 при  R₁ = R₂ = 100 Ом і \(\E\) = 50 В. [0,5 А; 25 В]

Певний об’єм води нагрівають у титані з нагрівником із трьох однакових секцій, що з’єднані послідовно. Яку скільки води можна так само нагріти за той самий час при паралельному сполученні секцій? [Удев’ятеро більшу]

У випарнику з робочим опором нагрівника 10,5 Ом за 1 хвилину випаровується 103 мл води.  Знайти силу струму, котрий споживає випарник. Питома теплота пароутворення води 2,3 МДж/кг. [20 А]

На плоский конденсатор ємності 0,1 мкФ із недосконалим діелектриком проникністю ε = 6 і питомим опором ρ = 1,6 10⁹ Ом·м подано напругу 100 В. Визначити кількість теплоти, що виділяється в конденсаторі за 1 секунду. [11,8 мВт]

Раніше для захисту електричних пристроїв від короткого замикання та ненормативних стрибків напруги в мережі використовували топкі запобіжники – короткі тонкі дротинки, що швидко розплавлюються при різкому збільшенні струму. Оцінити час "спрацювання" такого запобіжника при стрибку струму до 100 А, якщо він виготовлений з мідного дроту діаметром 0,2 мм. [≈ 30 мс]

При струмі 2 А в навантаженні акумулятора виділяється потужність 22 Вт, а при 6 А – 54 Вт. Знайти струм короткого замикання акумулятора. [24 A]

Моторчик іграшкового електровоза потужністю 4 Вт живиться від батарейки з ЕРС 4,5 В і внутрішнім опором 0,5 Ом. Визначити ККД батарейки. [80 %]

Струм короткого замикання джерела з ЕРС \(\E\) дорівнює І₀. Визначити максимальну потужність Р_m, яку можна отримати в навантаженні. [Р_m = \(\E{I_0}/4\)]

Відомо, що одну й ту саму корисну потужність від заданого джерела живлення можна отримати при двох різних значеннях опору навантаження. Встановити зв'язок між ККД джерела η₁ і η₂ за вказаної умови. [η₁ + η₂ = 1]

При електролізі розчину сірчаної кислоти H₂SO₄ при потужності струму у ванні 50 Вт за 50 хв отримали 0,3 г водню. Визначити опір електроліту. [0,1 Ом]

2.71.

Струм в електронно-променевій трубці при напрузі 2 кВ дорівнює 400 мкА. Визначити силу тиску на екран, яка створюється електронним пучком за умови, що всі електрони  поглинаються. [60 нН]

2.72.

2.73.

Визначити різницю потенціалів між точками a i b в схемі  рис 75. [18${\E}$/11]

Робочий струм в обмотці електродвигуна дорівнює 5 А при напрузі 12 В. Визначити потужність двигуна, якщо в момент увімкнення сила струму в його обмотці складає 24 А. [47,5 Вт]