Сила тока, текущего в проводнике, равна 4 А. Какой заряд проходит через поперечное сечение проводника за 10 с?
- 1
Из формулы силы тока выразим электрический заряд:$$q = It$$
- 2
Подставим значения силы тока и времени:$$q = 4 \cdot 10 = 40\ \text{Кл}$$
На колбе лампы накаливания указано: «165 Вт, 220 В». Найдите силу тока в спирали при включении лампы в сеть с таким напряжением.
- 1
Мощность электрического тока выражается через напряжение и силу тока:$$P = UI$$
- 2
Выразим силу тока и подставим значения мощности и напряжения:$$I = \dfrac{P}{U} = \dfrac{165}{220} = 0{,}75\ \text{А}$$
По участку электрической цепи (см. рисунок) течёт постоянный ток $I = 4\ \text{А}$. Какую силу тока показывает амперметр, если сопротивление $r = 1\ \text{Ом}$? Сопротивлением амперметра пренебречь.
- 1
После первого резистора ток $I=4\ \text{А}$ разделяется между двумя параллельными ветвями.
- 2
Сопротивление верхней ветви равно $r$, а сопротивление нижней ветви состоит из трёх последовательно соединённых резисторов и равно $3r$.$$R_{\text{верх}}=r,\quad R_{\text{низ}}=3r$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
Восемь одинаковых резисторов с сопротивлением $r = 1\ \Omega$ соединены в электрическую цепь, по которой течёт ток $I = 8\ \mathrm{A}$ (см. рисунок). Какое напряжение показывает вольтметр? Вольтметр…
- 1
Заменяем последовательно и параллельно соединённые участки цепи эквивалентными сопротивлениями, используя $R = R_1 + R_2$ для последовательного соединения и формулу параллельного соединения.$$R_{\text{паралл}} = \frac{R_1R_2}{R_1+R_2}$$
- 2
Так как все резисторы имеют сопротивление $r = 1\ \Omega$, после упрощения схемы определяем токи в соответствующих ветвях по законам Ома и Кирхгофа.$$U = IR$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
Два одинаковых маленьких металлических заряженных шарика с зарядами $+3q$ и $-q$ находятся на большом расстоянии $r$ друг от друга. Их соединяют тонкой проволокой, а затем проволоку убирают. Во…
- 1
До соединения шарики имеют заряды $+3q$ и $-q$. По закону Кулона модуль силы взаимодействия равен:$$F_1 = k\frac{|(+3q)(-q)|}{r^2} = 3k\frac{q^2}{r^2}$$
- 2
Суммарный заряд системы после соединения равен $+2q$. Так как шарики одинаковые, заряд распределяется между ними поровну: каждый шарик получает заряд $q$.$$q' = \frac{3q-q}{2}=q$$
Ещё 2 шага — в полном решении
Во сколько раз уменьшится модуль сил взаимодействия двух небольших металлических шариков одинакового диаметра, имеющих заряды $q_1 = +7\ \text{нКл}$ и $q_2 = -3\ \text{нКл}$, если шарики привести в…
- 1
До соприкосновения произведение модулей зарядов равно$$|q_1q_2| = |7\cdot(-3)| = 21\ \text{нКл}^2$$
- 2
При соприкосновении одинаковых металлических шариков общий заряд распределяется между ними поровну:$$q' = \dfrac{q_1+q_2}{2} = \dfrac{7-3}{2} = 2\ \text{нКл}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
Куда направлена относительно рисунка кулоновская сила $\vec F$, действующая на отрицательный точечный заряд $-q$, помещённый в центр квадрата, в углах которого находятся заряды: $+q$, $+q$, $-q$…
- 1
Центральный отрицательный заряд притягивается к двум положительным зарядам, расположенным справа, поэтому силы от них направлены вверх-вправо и вниз-вправо.
- 2
От двух отрицательных зарядов слева центральный заряд отталкивается, поэтому силы от них направлены вверх-вправо и вниз-вправо.
Ещё 1 шаг — в полном решении
На рисунке показан график зависимости силы тока, протекающего в резисторе, от напряжения на его концах. Определите сопротивление резистора.
- 1
Для участка цепи применяем закон Ома:$$I = \dfrac{U}{R}$$
- 2
Выразим сопротивление:$$R = \dfrac{U}{I}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
Определите показания амперметра, если погрешность прямого измерения силы тока равна цене деления амперметра.
- 1
Определяем цену деления шкалы: диапазон от $0$ до $0{,}5\,\text{А}$ разделён на 10 равных частей.$$c = \dfrac{0{,}5}{10} = 0{,}05\,\text{А}$$
- 2
По положению стрелки определяем показание амперметра: стрелка находится на шестом делении от нуля.$$I = 6 \cdot 0{,}05 = 0{,}30\,\text{А}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
В треугольнике $ABC$ угол $C$ прямой, $BC = 0{,}8\ \text{м}$. В вершине $A$ находится точечный заряд $Q$. Он действует с силой $2{,}5 \cdot 10^{-8}\ \text{Н}$ на точечный заряд $q$, помещённый в…
- 1
По закону Кулона сила взаимодействия обратно пропорциональна квадрату расстояния между зарядами.$$F = k\dfrac{|Qq|}{r^2}$$
- 2
Обозначим $AC = x$. При переносе заряда из $C$ в $B$ расстояние до заряда $Q$ изменяется с $AC$ на $AB$.$$\frac{F_C}{F_B} = \frac{AB^2}{AC^2}$$
Ещё 3 шага — в полном решении
Пять одинаковых резисторов с сопротивлением $1\ \Omega$ соединены в электрическую цепь, через которую течёт ток $I = 2\ \text{А}$ (см. рисунок). Какое напряжение показывает идеальный вольтметр?
- 1
После первого резистора цепь разделяется на две одинаковые параллельные ветви. В каждой ветви последовательно соединены два резистора сопротивлением по $1\ \Omega$.$$R_{\text{ветви}} = 1 + 1 = 2\ \Omega$$
- 2
Поскольку ветви одинаковы, общий ток $I = 2\ \text{А}$ делится между ними поровну.$$I_{\text{верх}} = \dfrac{2}{2} = 1\ \text{А}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
Первый конденсатор ёмкостью $3C$ подключён к источнику тока с ЭДС $\mathcal{E}$, а второй, ёмкостью $C$, подключён к источнику тока с ЭДС $3\mathcal{E}$. Определите отношение энергии электрического…
- 1
Энергия электрического поля заряженного конденсатора определяется формулой:$$W = \dfrac{CU^2}{2}$$
- 2
Для первого конденсатора $C_1=3C$, $U_1=\mathcal{E}$; для второго $C_2=C$, $U_2=3\mathcal{E}$.
Ещё 1 шаг — в полном решении
По проводнику течёт постоянный электрический ток. Величина заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, возрастает с течением времени согласно графику. Определите силу тока в проводнике.
- 1
Сила постоянного тока равна отношению заряда к времени его прохождения.$$I = \dfrac{q}{t}$$
- 2
Из графика выбираем точку: за $3\ \text{с}$ через поперечное сечение проходит заряд $0{,}6\ \text{Кл}$.$$I = \dfrac{0{,}6\ \text{Кл}}{3\ \text{с}} = 0{,}2\ \text{А}$$
Во сколько раз увеличатся силы взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов, если расстояние между ними увеличить в 3 раза и каждый заряд увеличить в 6 раз?
- 1
По закону Кулона сила взаимодействия двух точечных зарядов пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.$$F = k\dfrac{|q_1q_2|}{r^2}$$
- 2
После изменения условий каждый заряд увеличивается в 6 раз, поэтому произведение зарядов увеличивается в $6 \cdot 6 = 36$ раз. Расстояние увеличивается в 3 раза, поэтому квадрат расстояния увеличивается в $3^2 = 9$ раз.$$\dfrac{F_2}{F_1} = \dfrac{6q_1 \cdot 6q_2}{(3r)^2} \cdot \dfrac{r^2}{q_1q_2} = \dfrac{36}{9}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
Два неподвижных точечных заряда действуют друг на друга с силами, модуль которых равен $9\ \text{мкН}$. Чему станет равен модуль этих сил, если уменьшить один заряд в 2 раза, другой в 3 раза, а…
- 1
По закону Кулона при неизменном расстоянии между зарядами сила прямо пропорциональна произведению модулей зарядов.$$F = k\dfrac{|q_1q_2|}{r^2}$$
- 2
После уменьшения зарядов произведение $|q_1q_2|$ уменьшится в $2 \cdot 3 = 6$ раз.$$F_2 = \dfrac{F_1}{6}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
По участку цепи (см. рисунок) течёт постоянный ток $I = 2\ \text{А}$. Чему равна сила тока, которую показывает амперметр, если сопротивление $r = 1\ \text{Ом}$? Сопротивлением амперметра пренебречь.
- 1
После первого резистора цепь разделяется на две параллельные ветви. Сопротивление верхней ветви равно $3r$, а нижней ветви — $r$, так как сопротивлением амперметра можно пренебречь.$$R_{\text{верх}}=3r,\quad R_{\text{низ}}=r$$
- 2
Для параллельных ветвей сила тока обратно пропорциональна сопротивлению ветви. Поэтому ток в нижней ветви можно найти по формуле деления тока.$$I_{\text{низ}}=I\frac{R_{\text{верх}}}{R_{\text{верх}}+R_{\text{низ}}}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
Определите показания амперметра, если погрешность прямого измерения силы тока равна цене деления амперметра.
- 1
Между отметками 0 и 0,2 А находится 10 малых делений. Поэтому цена деления амперметра равна:$$c = \dfrac{0{,}2}{10} = 0{,}02\ \text{А}$$
- 2
По положению стрелки показание амперметра равно 0,20 А.$$I = 0{,}20\ \text{А}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
Одинаковые отрицательные точечные заряды, модуль которых $|q| = 2 \cdot 10^{-8}\ \text{Кл}$, расположены в вакууме на расстоянии $3\ \text{м}$ друг от друга. Определите модуль сил взаимодействия…
- 1
Для определения модуля силы взаимодействия применяем закон Кулона.$$F = k\frac{|q_1q_2|}{r^2}$$
- 2
Заряды одинаковы по модулю, поэтому $|q_1| = |q_2| = 2 \cdot 10^{-8}\ \text{Кл}$.$$F = k\frac{q^2}{r^2}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
На рисунке изображён график зависимости силы тока в проводнике от напряжения между его концами. Чему равно сопротивление проводника?
- 1
По графику выбираем точку, через которую проходит прямая: при напряжении $U = 1\ \text{кВ}$ сила тока равна $I = 5\ \text{А}$.$$U = 1\ \text{кВ} = 1000\ \text{В},\quad I = 5\ \text{А}$$
- 2
По закону Ома для участка цепи сопротивление равно отношению напряжения к силе тока.$$R = \dfrac{U}{I} = \dfrac{1000}{5} = 200\ \text{Ом}$$
Расстояние между двумя точечными зарядами увеличили в 3 раза, а каждый из зарядов уменьшили в 3 раза. Во сколько раз уменьшился модуль сил взаимодействия между ними?
- 1
По закону Кулона модуль силы взаимодействия точечных зарядов определяется формулой:$$F = k\dfrac{|q_1q_2|}{r^2}$$
- 2
После изменения зарядов произведение $|q_1q_2|$ уменьшилось в $3^2 = 9$ раз.
Ещё 2 шага — в полном решении