1. Плотность и сила тока. Сопротивление проводников. Уровень сложности 1

1. По проводнику течет постоянный электрический ток. Значение заряда, прошедшего через проводник, возрастает с течением времени согласно графику, представленному на рисунке. Чему равна сила тока в проводнике?

1.2. Определите плотность тока, если за 2 с через проводник сечением 1,6 мм² прошло 2 10¹⁹ электронов.

1.3. Определите среднюю скорость направленного движения электронов вдоль проводника сечением 0,8 мм² с током 80 мА и концентрацией свободных носителей заряда 10 ²⁹ м^-3.

1.4. На рисунке показана зависимость силы тока в электрической цепи от времени. Чему равен заряд, прошедший по проводнику в интервале времени а) от 0 до 10 с; б) от 10 до 20с?

1.5. На графике показана зависимость плотности тока в проводнике от напряженности электрического поля. Чему равно удельное сопротивление проводника?

1.6. Как изменится плотность тока в проводнике, если увеличить его длину и площадь его поперечного сечения вдвое, не изменяя приложенного напряжения?

1.7. Два резистора включены в электрическую цепь параллельно, как показано на рисунке. Значение силы тока в резисторах: I₁=0,8 А, I₂=0,32 А Найти соотношение сопротивлений R₁/R₂

1.8. Три сопротивления величиной R каждое соединили сначала последовательно, а затем параллельно. Как изменится общее сопротивление?

1.9. Два медных провода соединены последовательно и включены в цепь. Во сколько раз различаются напряжения на проводах, если: а) первый провод в 2 раза длиннее второгопри одинаковом сечении; б) сечение первого провода в 2 раза больше сечения второго при той же длине?

1.10. Определите сопротивление цепей, показанных на рисунках а), б), в), если значение каждого сопротивления равно R?

а) б) в)

Уровень сложности 2

1.11. По медному проводнику сечением 0,8 мм²течет ток 80 мА. Найдите среднюю скорость упорядоченного движения электронов вдоль проводника, предполагая, что на каждый атом меди приходится один свободный электрон. ρ = 8,9·10³ кг/м³; М = 63,5·10^-3 кг/моль; е=1,6·10^-19Кл.

1.12. Определите суммарный импульс электронов в прямом проводнике длиной 500 м, по которому течет ток 20 А. m = 9,11•10-31 кг, е = 1,6•10-19 Кл.

1.13. Ток I в проводнике меняется со временем по закону I= 4+2t. Какое количество электричества q проходит через поперечное сечение проводника за время от t₁ = 2 с доt = 6 с?

1.14. Сила тока в проводнике равномерно нарастает от 0 до 2 А в течение 5 с. Определите заряд, прошедший по проводнику.

1.15. Катушка из медной проволоки имеет сопротивление 10,8 Ом. Масса медной проволоки равна 3,41 кг. Какой длины и какого диаметра проволока намотана на катушке? Удельное сопротивление меди равно 17 нОм·м, а плотность – 8,9·10³ кг/м³.

1.16. Два куска железной проволоки имеют равные массы и различные длины: l₁ = l и l₂ = 2l. Найти отношение R₁/R₂ их сопротивлений.

1.17. На сколько равных частей надо разрезать проводник, чтобы при параллельном соединении этих частей получить сопротивление в n раз меньше?

1.18. Даны 12 резисторов каждый сопротивлением 40 Ом. Как их нужно соединить, чтобы получить сопротивление, равное 30 Ом?

1.19. К проволочному кольцу присоединены подводящие провода. В каком отношении точки присоединения делят длину окружности, если общее сопротивление получившейся цепи в 6,25 раза меньше сопротивления кольца?

1.20. Три резистора включены по схеме, изображенной на рисунке. Если они включены в точках a и b, то сопротивление цепи будет R₁ = 20 Ом, а если в точках a и c, то сопротивление цепи будет R₂ = 15 Ом. Найти сопротивления R₁; R₂; R₃, если R₁ = 2R₃.

1.21. Определить сопротивление участка цепи, изображеннойна рисунке.