Главная » FAQ » Работа и мощность тока
1.Последовательно соединенные медная и железная проволоки одинаковых длины и сечения подключены к аккумулятору. В какой из них выделится большее количество теплоты за одинаковое время?
2.На рис. 91 показаны две схемы: на первой - одна лампа от карманного фонаря горит под напряжением, поддерживаемым двумя щелочными аккумуляторами; на второй - горят шесть таких же ламп от четырех аккумуляторов.
3.Две электрические лампы, мощность которых 40 и 100 Вт, рассчитаны на одно и то же напряжение. Сравните нити накала обеих ламп.
4.Комната освещена с помощью 40 электрических ламп от карманного фонаря, соединенных последовательно и питаемых от городской сети. После того как одна лампа перегорела, оставшиеся 39 снова соединили последовательно и включил в сеть
5.Два проводника различной длины, но одинакового сечения и материала включены параллельно друг другу в цепь электрического тока. В каком из них будет выделяться большее количество теплоты?
6.На рис. 92 изображена схема цепи, содержащей биметаллическую пластинку АВ (железо наверху, медь - снизу). Какие изменения произойдут в цепи при замыкании ключа К?
7.Объясните, почему лампу, рассчитанную на 127 В, не следует включать в сеть с напряжением 220 В.
8.Две одинаковые лампы включены в сеть по схеме рис. 93. Как будет изменяться накал ламп при перемещении ползунка реостата к точке А?
9.Две одинаковые лампы включены по схеме рис. 94. Ползунок реостата находится посередине. Как изменится накал ламп, если сместить ползунок реостата?
10.Лампы, на цоколях которых написано «220 В, 15 Вт» и «220 В, 500 Вт», соединены последовательно и включены в сеть с напряжением 220 В. Какая из них будет гореть ярче?
11.Как будут гореть три одинаковые 40-ваттные лампы, рассчитанные на напряжение 220 В, соединенные по схеме рис. 95, если напряжение на Л3 равно 220В? Какие изменения будут наблюдаться при поочередном их выключении, при закорачивании
12.Начертите схему включения в осветительную сеть с напряжением 220 В трех ламп, из которых одна требует для нормального накала 220 В, а две одинаковые другие - по 110 В каждая.
13.Пять электрических ламп, рассчитанных на напряжение 110 В каждая, мощности которых 40, 40, 40, 60 и 60 Вт, должны быть включены в сеть с напряжением 220 В так, чтобы все горели нормальным накалом. Начертите схему цепи.
14.В различные участки городской осветительной сети (рис. 96) включают дополнительно лампу Л3 и получают схемы, изображенные на рис. 97. Какие изменения произойдут в показаниях приборов и накале ламп?
15.Почему, несмотря на непрерывное выделение энергии в электрической печи или утюге, обмотка последних не перегорает?
16.Как изменилось количество теплоты, выделяемое электрической плиткой в единицу времени, если спираль плитки перегорела и поэтому была несколько укорочена?
17.Две одинаковые спирали, нагреваемые одинаковым электрическим током, расположены одна вертикально, а другая горизонтально. Какая из них нагреется до более высокой температуры?
18.Ученик предложил вариант схемы соединения трех сопротивлений, изображенный на рис. 98. В чем ошибка такого решения?
19.Какими физическими соображениями надо руководствоваться при выборе проволоки для плавкого предохранителя?
20.Двухполюсный предохранитель смонтирован на вертикальной стойке (рис. 99). С помощью шнура через клеммы 1-2 предохранитель включается в сеть городского тока. В предохранителе одна из пробок перегорела.
21.Как с помощью установки, описанной в предыдущей задаче и двух электрических ламп можно осуществить автоматически действующий сигнализатор, который:
22.Как будет вести себя каждая из одинаковых ламп, рассчитанных на напряжение 220 В (рис. 100), при замыкании ключа К? при коротком замыкании в розетке?
Последовательно соединенные медная и железная проволоки одинаковых длины и сечения подключены к аккумулятору. В какой из них выделится большее количество теплоты за одинаковое время?

В железной, так как при прочих равных условиях (длина, сечение) она имеет большее сопротивление.


На рис. 91 показаны две схемы: на первой - одна лампа от карманного фонаря горит под напряжением, поддерживаемым двумя щелочными аккумуляторами; на второй - горят шесть таких же ламп от четырех аккумуляторов.

Пренебрегая внутренним сопротивлением аккумуляторов, скажите, какова сила тока на неразветвленном участке второй схемы по сравнению с силой тока в цепи первой схемы? Какова мощность тока во второй схеме по сравнению с мощностью тока в первой?

Во второй схеме сила тока в 3 раза, а мощность в 6 раз больше, чем в первой.


Две электрические лампы, мощность которых 40 и 100 Вт, рассчитаны на одно и то же напряжение. Сравните нити накала обеих ламп.

Мощность равна U2/R. Поэтому у лампы 100 Вт сопротивление меньше. Следовательно, ее нить толще и короче, чем у лампы 40 Вт.


Комната освещена с помощью 40 электрических ламп от карманного фонаря, соединенных последовательно и питаемых от городской сети. После того как одна лампа перегорела, оставшиеся 39 снова соединили последовательно и включил в сеть

Когда в комнате было светлее: при 40 или 39 лампах?

При заданном напряжении на концах цепи потребляемая в ней мощность тем больше, чем меньше сопротивление цепи. Следовательно, 39 ламп, общее сопротивление которых меньше, чем 40, будут потреблять большую мощность, и температура их нитей будет выше. Поэтому при 39 лампах в комнате будет светлее, чем при 40. Конечно, намного уменьшать число ламп нельзя, так как они тогда перегорят.


На рис. 92 изображена схема цепи, содержащей биметаллическую пластинку АВ (железо наверху, медь - снизу). Какие изменения произойдут в цепи при замыкании ключа К?

Когда пластинка касается контактов 1-2, замыкается цепь, по спирали идет ток и горит лампа Л1 Биметаллическая пластинка нагревается и изгибается вверх, замыкая контакты 3-4. Лампа Л1 гаснет, а Л, зажигается. Так как ток по спирали не идет, то пластинка Лв остывает, изгибается вниз и замыкает контакты 1-2. Далее все повторяется.


В различные участки городской осветительной сети (рис. 96) включают дополнительно лампу Л3 и получают схемы, изображенные на рис. 97. Какие изменения произойдут в показаниях приборов и накале ламп?


а) Показания амперметра увеличатся; б) ничто не изменится; в) показания вольтметра немного уменьшатся; г) ничто не изменится; д) накал лампы Л, и показания амперметра уменьшатся; е) накал лампы Л2 и показания амперметра уменьшатся; ж) накалы ламп Л1, и Л2 и показания амперметра уменьшатся;з) накалы ламп и показания обоих приборов уменьшатся.


Почему, несмотря на непрерывное выделение энергии в электрической печи или утюге, обмотка последних не перегорает?

Любой нагревательный прибор не только получает энергию, но и теряет ее все время путем теплопроводности, конвекции и лучеиспускания.


Две одинаковые спирали, нагреваемые одинаковым электрическим током, расположены одна вертикально, а другая горизонтально. Какая из них нагреется до более высокой температуры?

Вертикально расположенная спираль все время находится в потоке восходящего нагретого воздуха, что способствует ее нагреванию до более высокой температуры.


Какими физическими соображениями надо руководствоваться при выборе проволоки для плавкого предохранителя?

1. При заданном напряжении на предохранителе должно выделяться наибольшее количество теплоты. Это возможно, если сопротивление его наименьшее, т. е. когда он изготовлен из толстой проволоки с небольшим удельным сопротивлением.
2. Предохранитель должен быть легкоплавким, значит, вещество проволоки должно иметь низкую точку плавления. При небольшом количестве теплоты температура должна быстро повышаться до точки плавления. Поэтому удельная теплоемкость материала не должна быть большой и масса проволоки не должна быть велика. Следовательно, очень толстую проволоку брать не следует.
3. Материал должен быть дешевым и легко обрабатываться, т. е. быть экономически выгодным.
Всем этим условиям лучше всего удовлетворяет свинец.


Двухполюсный предохранитель смонтирован на вертикальной стойке (рис. 99). С помощью шнура через клеммы 1-2 предохранитель включается в сеть городского тока. В предохранителе одна из пробок перегорела.

а) Как, не вынимая пробок из предохранителя и не отвинчивая их крышек, можно с помощью лампы, ввинченной в патрон со шнуром с зачищенными концами проводов, точно указать, какая из двух пробок перегорела?
б) Если в квартире погасло электрическое освещение, то как можно установить причину этого явления (произошло ли оно вследствие обрыва провода в квартире, перегорания пробок, отсутствия тока во внешней линии)?

а) Присоединить провода от лампы сначала к клеммам 1-4, а затем к 2-3. Если в первом случае лампа горит, то перегорела левая пробка, если нет, то - правая.
б) Если лампа, присоединенная к клеммам 3-4, горит, то разрыв цепи произошел в квартире. Если не горит, то либо перегорели пробки, либо отсутствует ток во внешней цепи. Накаливание лампы, подключенной к клеммам 1-2, свидетельствует о том, что перегорели пробки. Если же она не накаливается, то, очевидно, электрический ток отсутствует во внешней линии.


Как с помощью установки, описанной в предыдущей задаче и двух электрических ламп можно осуществить автоматически действующий сигнализатор, который:

а) осветил бы предохранитель в момент перегорания одной или двух пробок;
б) указал бы, какая пробка предохранителя перегорела;
в) показал бы, существует ли еще в цепи короткое замыкание?

Одну сигнальную лампу присоединить к клеммам 1-3, другую - к клеммам 2-4 (рис. 99). Тогда при перегорании левой пробки включится левая сигнальная лампа, при перегорании правой - правая. При коротком замыкании обе сигнальные лампы (или одна лампа) дают максимальный накал.


Как будет вести себя каждая из одинаковых ламп, рассчитанных на напряжение 220 В (рис. 100), при замыкании ключа К? при коротком замыкании в розетке?

До замыкания ключа обе лампы горели вполнакала. При замыкании ключа лампа Л1 будет гореть в полный накал, а Л2 погаснет. Если до включения ключа К в розетке сделать короткое замыкание, то произойдет то же, что и при замыкании ключа. Если это сделать после включения К, то ничто не изменится.