Розв'язання вправ та завдань до підручника «Фізика» Є.В. Коршак 11 клас - 2011 рік

1. Дано:

ε - 12 В

/=2А,

U = 10 В

Розв’язання:

Згідно із законом Ома для ділянки кола: Звідси

Згідно із законом Ома для повного кола: Звідси

Перевіримо одиниці фізичних величин:

Підставимо числові значення:

Відповідь: внутрішній опір джерела 1 Ом, опір навантаження 5 Ом.

R — ?

r — ?

2. Дано:

R₁ = 10 Ом

I₁ = 1 А

R₂ = 4 Ом.

І₂ = 2 А

Розв’язання:

Згідно із законом Ома для повного кола:

Звідси

Розв’яжемо це рівняння відносно r:

Із закону Ома для повного кола:

Перевіримо одиниці фізичних величин:

Підставимо числові значення:

Відповідь: ЕРС джерела 12 В, його внутрішній опір 2 Ом.

ε — ?

r — ?

3. Дано:

ε = 6 В

R = 9 Ом

І = 0,6 А

Розв’язання:

Згідно із законом Ома для повного кола: Звідси

Струм короткого замикання визначається з формули

Перевіримо одиниці фізичних величин:

Підставимо числові значення:

Відповідь: внутрішній опір джерела 1 Ом, струм короткого замикання 6 А.

r — ?

/_кз— ?

4. Дано:

ε = 2 В

r =2 0м

R _max = 8 Ом

Розв’язання:

а) Знайдемо максимальну силу струму в цьому колі із

закону Ома для повного кола Опір реостата буде мінімальним, якщо його повзунок перемістити у крайнє ліве положення. Тоді R _min = 0 (Ом). В результаті отримаємо:

Перевіримо одиниці фізичних величин:

Підставимо числові значення:

б) Знайдемо мінімальну силу струму в цьому колі із закону Ома для повного кола:

Опір реостата буде максимальним, якщо його повзунок перемістити у крайнє праве положення.

Перевіримо одиниці фізичних величин: Підставимо числові значення:

в) Згідно із законом Ома для ділянки кола: U = IR.

Отже, напруга буде максимальна при максимальному опорі реостата. Тобто U_max = І _min.R _max

Перевіримо одиниці фізичних величин: [U _max] = А · Ом = В.

Підставимо числові значення: U _max = 0,2 · 8 = 1,6 (В).

г) Згідно із законом Ома для ділянки кола: U = I R.

Отже, напруга буде мінімальна при мінімальному опорі реостата. Тобто U_min = І_max.R _min

Оскільки R _min = 0 (Ом), U _min = 0 (В).

Ґ)

I _max — ?

I_min— ?

U_max— ?

U_min— ?

I(R) — ?

U(R) — ?

4. Дано:

І = 0,5 А

М_тaх = 0,01 Нм

S = 0,1 м²

Розв’язання:

Модуль магнітної індукції визначається за формулою:

Перевіримо одиниці фізичних величин:

Підставимо числові значення:

Відповідь: магнітна індукція 0,2 Тл.

В — ?

5. Дано:

а = 20 см = 0,2 м

b = 10 см = 0,1 м

І = 5А

В = 0,2 Тл

Розв’язання:,

Максимальний обертальний момент, який діє на рамку, визначається за формулою М_тaх = BIS. Площу рамки визначимо з формули S = а · b. Тоді М_тaх =ВІаb

Перевіримо одиниці фізичних величин:

Підставимо числові значення:

М_тaх = 0,2 · 5 · 0,1 · 0,2 = 0,02 (Нм).

Відповідь: максимальний обертальний момент 0,2 Н м.

М_тaх— ?