итраченої роботі. Корисною роботою джерела струму називається енергія, що виділяється на зовнішній ділянці ланцюга:
де q - перенесений заряд, а U - напруга на затискачах джерела. Витрачена робота - робота електричних сил при переміщенні заряду по всьому ланцюгу. Вона дорівнює за величиною роботі сторонніх сил в джерелі:
Враховуючи, що
знаходимо:
.
Можна вирішувати завдання інакше, скориставшись формулою для потужності електричного струму:
Тоді
.
Відповідь: 0,8 (час рішення 10 хвилин)
3. До джерела струму підключений реостат. При опорах реостата 2 Ом і 9 Ом на ньому виділяється однакова потужність. Обчислити внутрішній опір джерела струму.
Для потужності струму P, що виділяється на реостате, використовуючи закон Ома для замкнутої ланцюга, отримаємо
.
За умовою задачі
.
Виконавши алгебраїчні перетворення в цьому рівнянні, отримаємо цікавий результат
(1)
Внутрішній опір джерела струму дорівнює середньому геометричному від двох різних опорів навантаження, що забезпечують одну і ту ж виділювану в навантаженні потужність. На малюнку наведена залежність цієї потужності від опору навантаження. Величина P максимальна при опорі навантаження, рівному внутрішньому опору джерела.
Підставимо чисельні значення у формулу (1):
.
Значення візьмемо зі списку констант:=1,41. Тоді
.
Відповідь: 4,23 Ом (час рішення 10 хвилин)
4. Електромотор, номінальна потужність якого 4,4 кВт при 220 В, підключений до мережі 220 В довгим проводом, опором 9 Ом. Визначити втрати електроенергії за кожну хвилину роботи мотора.
Енергію, виділилася на ділянці ланцюга з опором, визначимо за допомогою закону Джоуля-Ленца:
Сила струму I визначається за законом Ома для ділянки ланцюга, що складається з проводів і мотора:
Опір мотора R дізнаємося з його номінальної потужності і напруги, на яке мотор розрахований:
Остаточна формула має наступний вигляд
При обчисленнях слід уникати зведення в ступінь великих чисел. Тому краще спочатку виконати скорочення:
Перевірка одиниць виміру:
Відповідь: 65340 Дж (час рішення 20 хвилин)
5. На аноді електронної лампи за рахунок кінетичної енергії електронів виділилося 54,6 Дж теплоти за 20 хвилин. Визначити в кілометрах в секунду середню швидкість руху електронів в лампі, якщо анодний струм дорівнює 16 міліампер. Маса електрона дорівнює
.
Кількість теплоти, що виділилася на аноді лампи, одно сумарної кінетичної енергії електронів, вдарившись об анод (енергією електронів після удару можна знехтувати):
де v - середня швидкість руху електронів, а N - число електронів, що досягли анода за час t. Для числа електронів і виділився тепла знаходимо
,
.
Звідси
Відповідь: 1000 км/с (час рішення 15 хвилин)
№768-775 для слабких учнів. А.П. Римкевіч по готовій формулі.
Вимірювання сили струму і напруги
№ етапаСодержаніеВремя (хв) Діяльність учітеляДеятельность учащіхся1Організація урока2Определяет завдання урока2Проверка ізученного8Проводіт тестування. Тест №5Виполняют заданія3Ізученіе нового15Виступленіе підготовлених учащіхсяКонспект, дополненія4Закрепленіе13Решеніе завдань типу к/р №2 завдання 4Виполняют заданіе5Подведеніе ітогов2Д зЗапісивают д з,
Теплова дія електричного струму. Закон Джоуля-Ленца
№ етапаСодержаніеВремя (хв) Діяльність учітеляДеятельность учащіхся1Організація урока2Определяет завдання уроку. Задає д зЗапісивают д з2Ізученіе нового15Беседа по конспекту урокаУчаствуют в бесіді. Конспект, дополненія3Закрепленіе15Решеніе завдань типу к/р №2 завдання 5Виполняют заданіе4.Проверка ізученного7-8Проводіт тестування. Тест №6Виполняют завдання
Переда...
