Д3-19
Електричні явища. Електричний струм
Варіант 1
1.(1) За яким з нижче наведених співвідношень можна визначити
кількість теплоти, що виділяється в провіднику при проходженні
струму?
a) Q = qm ;
б) Q = Pt ;
в) Q = hm ; г) Q = Lm .
2.(1) Якою формулою зручно користуватися, якщо потрібно порівняти
паралельно з'єднаних
кiлькiсть теплоти, що виділяється в
провідниках з відомими опорами за однаковий час?
a) Q = UIt;
б) Q = 1²Rt;
в) Q =
U²
R
3.(1) Яке явище грунтується на тепловій дії струму?
а) нагрівання влітку повітря;
б) нагрівання електрокаміна;
в) свічення монітора комп'ютера; г) обертання вала електродвигуна.
До джерела живлення під'єднано три провідники однакової
довжини і площі поперечного перерізу, виготовлені з ніхрому,
сталі та міді. Питомий опір ніхрому 1,1 Ом мм²/м, сталі
0,14 Ом мм²/м, міді 0,017 Ом·мм²/м. Який з них нагріється більше,
якщо провідники з'єднані...
4.(1) ...послідовно?
5.(1) ...паралельно?
а) ніхромовий; б) сталевий; в) мідний; г) нагріються однаково.
6.(1) У плавких запобіжниках використовують тонкий дріт з...
a) ...тугоплавкого металу; б) ...легкоплавкого металу;
в) ...пластику;
г) ...напівпровідника.
7.(2) Як зміниться яскравість свічення лампочки, якщо
повзунок реостата пересунути вправо (мал. 1)?
а) збільшиться; б) зменшиться; в) не зміниться.
Мал. 1
8.(2) Спіраль електроплитки перегоріла і після ремонту стала корот-
шою. Як зміниться кількість теплоти, яку віддає питка за 1 с?
а) збільшиться;
б) зменшиться;
в) не зміниться.
9.(2) Як зміниться кількість теплоти, що виділяється в електроплитці за
однаковий проміжок часу, якщо опір плитки збільшити вдвічі, а
силу струму, що тече через неї, зменшити вдвічі? срочно

Відповідь:

1.б) Q = Pt

2.б

В даному випадку зручно користуватися формулою б) Q = I²Rt, де I - струм, R - опір провідника, t - час. Оскільки провідники паралельно з'єднані, то струм в кожному провіднику буде однаковим, тому кількість теплоти, що виділяється в кожному провіднику, залежатиме лише від опору та часу. Отже, для порівняння паралельно з'єднаних провідників можна використовувати формулу Q = I²Rt.

3. Теплова дія струму грунтується на явищі джоулівого нагріву провідника, коли струм проходить через нього і зустрічає опір, що призводить до виділення тепла.

4.Якщо провідники з'єднані послідовно, то струм через них буде однаковий, а отже, найбільш потужним буде ніхромовий провідник, який має найбільший опір.

5. а) Якщо провідники з'єднані паралельно, то на кожен з них буде падати одна і та ж напруга, а отже, найбільш потужним буде провідник з найбільшим значенням Q/t, тобто з найбільшим значенням питомої потужності. У цьому випадку, найбільш потужним буде ніхромовий провідник.

6. а)У плавких запобіжниках використовують тонкий дріт з тугоплавкого металу.

7. б

8. а)Кількість теплоти, яку віддає електроплитка за 1 секунду залежить від потужності, яка визначається як добуток напруги на струм. При скороченні спіралі, її опір зменшиться, що при постійній напрузі призведе до збільшення струму, який протікає через спіраль. Отже, потужність електроплитки збільшиться, а це означає, що кількість теплоти, яку вона віддає за 1 секунду, також збільшиться

9.

Q = I^2 * R * t,

де I - сила струму, що протікає через плитку, R - опір плитки, t - час.

Якщо опір плитки збільшити вдвічі, то R стане 2R, а якщо силу струму зменшити вдвічі, то I стане I/2. Отже,

Q' = (I/2)^2 * 2R * t = (1/4) * I^2 * R * t.

Таким чином, кількість теплоти зменшиться вчетверо (Q' = 1/4 * Q), якщо опір плитки збільшити вдвічі, а силу струму зменшити вдвічі.

Пояснення: