3.4.2 Закон Ома

1. Сила струму в колі гальванічного елемента дорівнює І=0,2 А. ЕРС елемента ε=168 В, спад напруги на зовнішній ділянці кола 18 В. Визначити внутрішній опір елемента.

2. ЕРС елемента ε=100 В, спад напруги на зовнішній ділянці U=20 В. Опір зовнішньої ділянки R=200 Ом. Визначити струм в колі.

3. Вольтметр, підключений до джерела струму, показує напругу U=118 В. ЕРС джерела ε=120 В, внутрішній опір r=50 Ом. Визначити внутрішній опір вольтметра.

4. Знайти внутрішній опір джерела струму, якщо при зовнішньому опорі 2 Ом струм в колі 2 А. Електрорушійна сила джерела струму 8 В.

5. Напруга на зварювальному апараті 60 В, сила струму 120 А. Визначити опір електричної дуги.

6. Який внутрішній опір елемента, якщо його ЕРС дорівнює 1,2 В. При зовнішньому опорі 5 Ом струм дорівнює 0,2 А.

7. В гальванічному елементі ЕРС дорівнює 1,5 В, а внутрішній опір 0,8 Ом. Який струм проходить в колі, коли опір його зовнішньої частини становить R=5,2 Ом ?

8. Елемент з внутрішнім опором 1,5 Ом дає струм в колі І=0,2 А ЕРС елемента ε=9 В. Який зовнішній опір кола ?

9. Знайти спад напруги на мідному дроті довжиною l=500 м і діаметром d=2 мм, якщо струм в ньому І=2 А.

10. Вольтметр, підключений до джерела ЕРС 120 В із внутрішнім опором r=5 Ом, показує 119 В. Визначити внутрішній опір вольтметра.

11.* Два опори =30 Ом і =20 Ом з’єднані паралельно і підключені до акумулятора, ЕРС якого ε=14 В. Струм в загальному колі І=1 А. Визначити струм короткого замикання.

12.* Два провідники однакової довжини і однакового матеріалу з’єднані послідовно. Діаметри провідників =0,1см і =0,4см. До системи прикладена напруга и=120 В. Визначити спад напруги на кожному провіднику.

13.* Визначити ЕРС джерела, якщо при зовнішньому опорі 10 Ом струм в колі І=6 А, а при опорі 15 Ом спад напруги на ньому 15В.

14.* Який внутрішній опір і ЕРС акумулятора, якщо при опорі зовнішнього кола =10 Ом він дає величину струму =1 А, а при опорі =25 Ом – величину струму =0,5 А.

15.* Визначити кількість електронів, що пройшли за час t=1 с через поперечний переріз S=1 мм² залізного дроту довжиною l=20 м при напрузі на його кінцях U=16 В.

3.4.3 Правила Кірхгофа

1. Два однакових джерела струму (див. рис. 1) з’єднані назустріч один одному. ЕРС джерела ε=1,2 В, внутрішній опір r=0,4 Ом. Визначити силу струму в колі.

2. Два джерела струму ε₁=1,2 В і ε₂=1,5 В з внутрішнім опором r₁=r₂=0,4 Ом з’єднані послідовно. Визначити силу струму в колі.

3. Два джерела струму ε₁=1 В і ε₂=1,2 В (рис. 1) з’єднані паралельно. Визначити різницю потенціалів між точками А і В. Внутрішні опори елементів r₁=r₂=0,5Ом.

4. Два джерела струму ε₁=1,2 В і ε₂=1,8 В з’єднані паралельно. Внутрішні опори елементів r₁=r₂=0,4 Ом, зовнішній опір

R=2 Ом. Визначити стум через зовнішній опір.

5. Дві електричні плитки з’єднані паралельно. Струм через одну плитку I=0,8 А, через другу – 0,5 А. Який струм береться з мережі?

6. Дві електричні плитки з’єднані паралельно. Струм в мережі I=2 А. Який струм тече через першу плитку, якщо через другу тече струм I=0,9 А ?

7. Опір R=4 Ом підключено до двох паралельно з’єднаних джерел струму з ЕРС ε₂=1,4 В і внутрішніми опорами r₁=0,6 Ом і r₂=0,4 Ом. Який струм тече через опір R, якщо струм через друге джерело ε₂ дорівнює I=1А (див. рис. 2)

8. Опір підключено до двох паралельно з’єднаних джерел струму. Який струм тече через ЕРС ε₂ , якщо струм через опір R дорівнює I_R=0,4 А, а струм через джерело ε, дорівнює I₁=0,3 А.

9. Опір R підключено до двох паралельно сполучених джерел. Визначити напругу на опорі R, якщо струм через е.р.с. ε₁ дорівнює I₁=0,6 А, а внутрішній опір цього елемента r=0,4 Ом (див. рис. 2).

10. Опір R=5 Ом підключено до двох паралельно сполучених елементів з ЕРС ε₁=1,2 В і ε₂=1,4 В та внутрішнім опором r₁=r₂=0,4 Ом. Визначити струм через перший елемент, якщо струм через опір R дорівнює I=0,8 А.

11.* Опір R=4 Ом під'єднано до двох паралельно сполучених джерел струму. Визначити струм через опір, якщо струм через другий елемент І₂=0,6 A, е.р.с. ε₂=1,5 В, внутрішній опір r₂=0,5 Ом.

12.* Опір R=0,4 Ом під'єднано до двох паралельно з’єднаних джерел струму ε₁=2,2 В , ε₂=1,4 В і внутрішнім опором r₁=0,6 Ом і r₂=0,4 Ом. Визначити величину струму в опорі R (див. рис. 2).

13.* Два джерела струму ε₁=2 В , ε₂=1,5 В з’єднані паралельно і замкнуті на опір R=0,5 Ом. Визначити напругу на клемах елементів, якщо внутрішні опори рівні r₁=r₂=0,5 Ом.

14.* Визначити струми I₁, I₂, I₃, I₄ в окремих вітках містка Уітстона (див. рис. 3) при умові, що струм через гальванометр дорівнює нулю. ЕРС джерела ε=2В, R₁=30 Ом, R₂=45 Ом, R₃=200 Ом; внутрішній опір джерела дорівнює 0,5 Ом.

15.* Визначити напруги на резисторах R₁=20 Ом, R₂=30 Ом, R₄=150 Ом в містку Уітстона (див. рис. 3), якщо струм через гальванометр дорівнює нулю. ЕРС генератора ε=2 В. Внутрішнім опором генератора можна знехтувати.

16.* В містку Уітстона (див. рис. 3) визначити струми I₁, I₂, I₃, I₄, якщо струм через гальванометр дорівнює нулю. Опори відповідно рівні R₂=45 Ом, R₃=100 Ом, R₄=150 Ом. ЕРС джерела ε=3В. Внутрішній опір джерела r=0,4Ом.

Рисунок 1	Рисунок 2	Рисунок 3