Постоянный ток, магнитное поле

Ответами к заданиям являются слово, словосочетание, число или последовательность слов, чисел.

1

Лампу сопротивлением 100 Ом включили в цепь с напряжением 220 В. Ток какой силы течёт в лампе? Запишите формулы и сделайте расчёты.

Показать решение

Возможный ответ

Используется формула закона Ома для участка цепи, получаем:

I = U/R

I = 220 В/100 Ом = 2,2 А.

2

Электрический утюг работает от напряжения 220 В; за 5 минут работы нагреватель утюга выдал количество теплоты 30 кДж. Вычислите электрическое сопротивление нагревателя. Запишите формулы и сделайте расчёты.

Показать решение

Возможный ответ

Формула для теплоты нагревателя Q = (U²/R) t.

Отсюда R = (U²t)/Q = ((220 В)² • 300 с) / 30 000 Дж ≈ 484 Ом.

3

Прямой проводник длиной 4 м, по которому течёт электрический ток, попадает в однородное магнитное поле, силовые линии которого перпендикулярны проводнику. На проводник со стороны магнитного поля начинает действовать сила 0,5 Н. Вычислите величину силы тока в проводнике, если индукция магнитного поля равна 5 • 10² Тл. Запишите формулы и сделайте расчёты.

Показать решение

Возможный ответ

Сила Ампера определяется формулой F_a = ВLI.

Отсюда I = F_a/(BL) = 0,5 Н/(5 • 10^-2 Тл • 4 м) = 2,5 А.

4

Электрон влетает в однородное магнитное поле со скоростью 5 • 10⁷ м/с перпендикулярно линиям магнитной индукции. Со стороны магнитного поля на электрон начинает действовать сила 1,6 • 10^-11 Н. Вычислите величину индукции магнитного поля. Запишите формулы и сделайте расчёты.

Показать решение

Возможный ответ:

Сила Лоренца вычисляется по формуле F_л = Bvq.

Отсюда следует, что В = F_л/vq= 1,6 * 10^-11 Н/(5 • 10⁷ м/с • 1,6 * 10^-19 Кл) = 2 Тл.

5

Электрон влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Индукция магнитного поля равна 2,5 Тл. Со стороны магнитного поля на электрон начинает действовать сила 1,6 • 10^-14 Н. Вычислите величину скорости электрона. Запишите формулы и сделайте расчёты.

Показать решение

Возможный ответ

Сила Лоренца вычисляется по формуле F_л = Bvq.

Отсюда следует, что v = F_л/Bq = 1,6 • 10^-14 Н/(2,5 Тл • 1,6 • 10^-19 Кл) = 4 • 10⁴ м/с.

6

Какой мощностью обладает электрическая лампа, если она обладает электрическим сопротивлением 440 Ом и рассчитана на рабочее напряжение 220 В?

Запишите формулы и сделайте расчёты.

Показать решение

Возможный ответ

Верно записана формула для мощности электрической лампы Р = U²/R.

Р = (220 В)²/440 Ом = 110 Вт.

7

Электрический двигатель должен работать при силе тока 10 А и развивать мощность 800 Вт. Каким электрическим сопротивлением должен обладать такой двигатель? Запишите формулы и сделайте расчёты.

Показать решение

Возможный ответ

Верно записана формула для мощности электрической лапы Р = I²R.

Отсюда R = P/I² = 800 Вт/(10 А)² = 8 Ом.

8

Сколько времени потребуется нагревателю, сопротивление которого 10 Ом, чтобы произвести 250 кДж теплоты, если через него течёт электрический ток силой 10 А?

Запишите формулы и сделайте расчёты.

Показать решение

Возможный ответ

Верно записана формула закона Джоуля - Ленца Q = I²Rt и получена формула для расчёта времени t = Q/(I²R) = 250 000 Дж/(10²А² * 10 Ом) = 250 с.

9

Прямой проводник длиной 2 м, по которому течёт электрический ток силой 3 А, попадает в однородное магнитное поле, силовые линии которого перпендикулярны проводнику. На проводник со стороны магнитного поля начинает действовать сила 1 мН. Вычислите величину индукции магнитного поля. Запишите формулы и сделайте расчёты.

Показать решение

Возможный ответ

Сила Ампера определяется формулой F_a = ВLI.

Отсюда В = F_a/LI = 0,001 Н/(2 м • 3 А) ≈ 1,6 • 10^-4 Тл.

10

Батарея аккумуляторов с внутренним сопротивлением 1 Ом подключена к потребителю электроэнергии с сопротивлением 99 Ом. При этом в цепи течёт электрический ток силой 0,5 А. Какова ЭДС батареи? Запишите формулы и сделайте расчёты.

Показать решение

Возможный ответ

Закон Ома для полной цепи J = E/(R + г).

Отсюда E = I(R + г) = 0,5 А (99 Ом + 1 Ом) = 50 В.