Лабораторная работа № 1. Исследование режимов работы цепей постоянного тока.

Задачи и вопросы для самопроверки

1. Что называют электрическим током? Укажите его направление во внешней и внутренней цепях источника электрической энергии.

2. Приведите примеры источников электрического тока, в которых механическая и химическая энергия превращается в электрическую.

3. Начертите схему электрической цепи, состоящей из источника тока, выключателя, предохранителей и двух ламп, включенных параллельно. Что произойдет в цепи при перегорании одной лампы?

4. Дайте определение электродвижущей силы источника, напряжения на зажимах и внутреннего падения напряжения. Чему равны эти величины, если в цепи проходит ток 2 А через внутреннее сопротивление 0,5 Ом и внешнее сопротивление 9,5 Ом? Ответ: 20 В, 19 В, 1 В.

5. Имеются два источника тока с сопротивлениями 0,1 и 0,5 Ом. Какой из них нужно выбрать, чтобы изменение тока нагрузки в меньшей степени сказывалось на значении напряжения на его зажимах?

6. Напишите закон Ома для всей цепи.

7. Можно ли считать, что напряжение на концах какого-либо резистора одновременно является падением напряжения в нем?

8. Напишите формулы для определения сопротивления проводника через его удельное сопротивление и электрическую проводимость. Как изменится сопротивление проводника при одновременном увеличении его длины в четыре раза, а диаметра - в два раза? Ответ: останется прежним.

9. Для определения длины медного провода катушки к ней приложили напряжение 4 В и измерили ток в цепи, который оказался равным 0,5 А. Диаметр провода 0,8 м. Найдите длину провода, если проводимость меди . Ответ: 213 м.

10. Напишите формулы для определения мощности, теряемой в резисторе сопротивлением R, через квадрат тока и сопротивление; квадрат напряжения и сопротивления; ток и напряжение.

11. Электрическая печь рассчитана на напряжение 220 В и ток 5 А. Какую энергию израсходует печь за 4 ч работы? Принимая стоимость 1 кВт∙ч равной 2 коп., определите стоимость израсходованной энергии. Ответ: 4,4 кВт∙ч; 8,8 коп.

12. Какое явление называют коротким замыканием цепи? Как защитить цепь от тока короткого замыкания?

13. Напишите формулу для определения потери напряжения в проводах. Чему равен КПД линии электропередачи напряжением 220 В, если в ней теряется 10 Вт? Ответ: 94,5%.

14. Выведите формулы для определения общего сопротивления цепи в двух случаях: а) последовательно включены резисторы , б) параллельно включены резисторы

15. Последовательно включены три резистора: Ом; Ом; Ом. Чему равно общее сопротивление цепи? Какое падение напряжения будет на третьем резисторе, если к цепи приложено напряжение, равное 62 В? Ответ: 31 Ом, 12 В.

16. Резисторы, указанные в предыдущем вопросе, соединили параллельно и включили в цепь с напряжением 60 В. Чему равно общее сопротивление цепи и ток во втором резисторе. Ответ: 3 Ом, 4 А.

17. Две лампы мощностью 200 и 25 Вт, рассчитанные на напряжение 127 В, соединили последовательно и включили в сеть с напряжением 220 В. Какой накал будет у каждой лампы? Ответ: напряжение на лампах В, В. Свечение лампы мощностью 200 Вт практически отсутствует.

18. Сформулируйте второй закон Кирхгофа для замкнутого контура с несколькими ЭДС. Как в этом случае определяется знак каждой ЭДС?

19. Какую цепь называют сложной? Какие законы используют для ее расчета?

20. Сложная цепь содержит четыре узла и пять ветвей. Сколько уравнений для ее расчета нужно написать на основании первого и второго законов Кирхгофа? Ответ: 3 по первому закону Кирхгофа и 2 - по второму.