ЭЛЕКТРИЧЕСТВО

Уровень C

   Задача №1:

   Определите длину нихромовой проволоки диаметром D = 0.36 мм из которой изготовлен резистор, включенный последовательно с лампой накаливания. Фотография электрической схемы представлена ниже. (Таблица удельных сопротивлений металлов).

   Задача №2:

   Неподвижный металлический шар (1), закрепленный на изолирующем штативе, подсоединен к электрофорной машине. В начальный момент, когда шар (1) еще не был заряжен его поверхности касалась, подвешенная вертикально на нити алюминиевая цилиндрическая гильза (2) длиной 8,5 см и диаметром 15 мм. Гильза пустотелая без нижнего основания и имеет толщину стенок 0,1 мм. Длина нити, на которой подвешена гильза, равна L = 27 см. После того как шар (1) зарядили от электрофорной машины гильза (2) отклонилась на некоторый угол так, что точка подвеса переместилась по горизонталь на расстояние b = 3 см (см. фотографию). Определите силу кулоновского отталкивания, действующую на гильзу и силу натяжения нити. (Таблица плотностей веществ).

   Задача №3:

  Для расширения предела измерения вольтметра (1) (испытуемый вольтметр), рассчитанного на напряжение 15 В, студент последовательно к нему подсоединил магазин сопротивлений (2), играющий роль добавочного сопротивления (см. фотографию). Параллельно к этому участку подсоединен вольтметр (3) (так называемый эталонный вольтметр), предел измерения которого 150 В. Так как вольтметр (3) подсоединен одновременно и к выходу лабораторного автотрансформатора (4) (источник тока), то он показывает напряжение поданное к цепи. И у вольтметра (1) и у вольтметра (2) на шкале нанесено 150 делений. Внутренне сопротивление испытуемого вольтметра (1) равно 75 Ом. Определите: 1) во сколько раз студент увеличил предел измерения испытуемого вольтметра, 2) величину добавочного сопротивления, 3) силу тока, протекающего по вольтметру (1). (Сопротивлением соединительных проводов пренебречь).

   Задача №4:

   Для расширения предела измерения миллиамперметра (1) (см. фотографию), рассчитанного на силу тока 250 мА, студент параллельно к нему подсоединил шунт в виде проволоки круглого сечения диаметром 0,28 мм (удельное сопротивление проволоки 0,546 (Ом*мм²)/м). Длину проволоки можно изменять с помощью подвижного контакта (2). Последовательно к этому участку через реостат (3) подключен амперметр (4), с установленным пределом измерения 2,5 А. Цепь подключена к источнику постоянного напряжения (5). Шкала миллиамперметра (1) и амперметра (2) разбита на 100 делений. Внутреннее сопротивление зашунтированного миллиамперметра 10 Ом. Изменяя силу тока в цепи ползунком реостата (3) студент получил график зависимости показаний (I₁) амперметра (1) от показаний (I₄) амперметра (4), на котором значения силы тока указаны в делениях шкалы. Определите: 1) во сколько раз расширен предел измерения миллиамперметра (1); 2) длину проволоки шунта, которую установил студент при проведении измерений.

    Задача №5:

   С помощью электролитической ванны (1) с медным купоросом в течении 30 минут производилось покрытие катода медью. Сила тока в цепи регулировалась реостатом (2) и измерялась амперметром (3), предел измерения которого равен 5А, а на шкале нанесено 100 делений. Считая катод прямоугольной призмой, в основании которой лежит трапеция (фотография катода), определите: 1) плотность тока в электролитической ванне; 2) толщину слоя меди, полученного на катоде при электролизе. (Электрохимический эквивалент меди равен 0,33 мг/кл)

   Задача №6:

   К источнику переменного напряжения подключена лампа накаливания (1) соединённая последовательно с конденсатором (2) емкостью 60,5 мкФ. Активное сопротивление лампы накаливания 3,5 Ом. С помощью вольтметра (3) и амперметра (4) измерены напряжение на конденсаторе и сила тока в цепи. Определите: 1) частоту переменного тока в цепи, 2) сдвиг фаз между колебаниями силы тока и колебаниями напряжения на конденсаторе. (Предел измерения амперметра - 1 А, предел измерения вольтметра - 50 В).

   Задача №7:

   Постройте векторную диаграмму токов и напряжений в цепи, изображенной на фотографии ниже. (Электрическая схема цепи). Используя показания амперметра и вольтметра (передел измерения амперметра 1 А, а вольтметра 15 В) определите: 1) индуктивность катушки, 2) сдвиг фаз между колебаниями силы тока и напряжения в цепи. (При определении частоты переменного тока необходимо умножить полученное значение на 10. Активное сопротивление катушки R=6.7 Ом).

   Задача №8:

   Постройте векторную диаграмму токов и напряжений в цепи, изображенной на фотографии ниже. (Электрическая схема цепи). Используя показания амперметра и вольтметра (передел измерения амперметра 1 А, а вольтметра 15 В) определите: 1) индуктивность катушки, 2) сдвиг фаз между колебаниями силы тока и напряжения в цепи. (При определении частоты переменного тока необходимо умножить полученное значение на 10. Активное сопротивление катушки R=6.7 Ом).