Закон Ома. Правила Кирхгофа

6.1. Две батареи аккумуляторов (E ₁ = 10,00 В, r₁ = 1,00 Ом, E ₂ = 8,00 В, r₂ = 2,00 Ом) и резистор сопротивлением R = 6,00 Ом соединены в цепь (рис. 43). Вычислить силу токов в батареях и резисторе.

Рис. 43

6.2. К источнику тока с внутренним сопротивлением 0,10 Ом подключили резистор сопротивлением R = 10,00 Ом. К резистору подключали вольтметр, последовательно и параллельно. В обоих случаях показания прибора были одинаковы. Определить сопротивление вольтметра.

6.3. К вольтметру сопротивлением R = 0,20 кОм последовательно подключили добавочное сопротивление R = 1,00 кОм. Определить, во сколько раз изменилась цена одного деления прибора.

6.4. Три батареи аккумуляторов (E₁ = 1,80 В, r₁ = 0,20 Ом, E ₂ = 1,70 В, r₂ = 0,10 Ом, E ₃ = 1,50 В, r₃ = 0,10 Ом) и реостат соединены в цепь (рис. 44). Вычислить сопротивление реостата и силу токов во всех участках, если сила тока, протекающего через третий аккумулятор, равна нулю.

Рис. 44

6.5. Две батареи аккумуляторов (E₁ = 10,00 В, E₂ = 4,00 В) и реостаты сопротивлением R₁ = R₄ = 2,00 Ом и R₂ = R₃ = 4,00 Ом соединены в цепь (рис. 45). Вычислить силу токов в реостатах R₂ и R₃. Сопротивлением аккумуляторов пренебречь.

Рис. 45

6.6. Зашунтированный амперметр измеряет токи силой до I = 10,00 А. Определить наибольшую силу тока, которую может измерить этот ампер­метр без шунта, если сопротивление амперметра равно 0,02 Ом и сопротивление шунта равно 5,00 м Oм.

6.7. Две батареи аккумуляторов (E₁ = 10,00 В, r₁ = 1,00 Ом, E₂ = 8,00 В r₂ = 2,00 Ом) соединены параллельно. Реостат (R = 6,00 Ом) подключён к батареи также параллельно. Найти силу токов, проходящих через реостат и через аккумуляторы.

6.8. Три батареи аккумуляторов (E₁ = 11,00 В, E₂ = 4,00 В, E₃ = 6,00 В) и три реостата (R₁ = 5,00 Ом, R₂ = 10,00 Ом, R₃ = 2,00 Ом) соединены в цепь (рис. 46). Вычислить силу токов в реостатах. Сопротивлением аккумуляторов пренебречь.

Рис. 46

6.9. Две батареи аккумуляторов (E₁ = 2,00 В, E₂ = 6,00 В) и резисторы R₁, R₂ и R₃ соединены в цепь (рис. 47). Сопротивление резистора R₂ равно 60,00 Ом. Определить сопротивление R₃, при котором сила тока, проходящего через резистор R₁, будет равна нулю. Сопротивлением аккумуляторов пренебречь.

Рис. 47

6.10. Определить силу тока, текущего через элемент E₂, если
E₁ = 1,00 В, E₂ = 2,00 В, E₃ = 3,00 В; r₁ = 1,00 Ом, r₂ = 0,50 Ом, r₃ = 1/3 Ом; R₁ = 1,00 Ом, R₂ = 1/3 Ом (рис. 48).

Рис. 48

6.11. Три батареи аккумуляторов с ЭДС E₁ = 1,30В, E₂ = 1,40В,
E₃=1,50В и внутренними сопротивлениями r₁ = 0,10 Ом, r₂ = 0,20 Ом,
r₃ = 0,30 Ом соединены в цепь (рис. 49). Сопротивление реостата
R = 104,00 Ом. Найти силу токов в реостате и первом аккумуляторе.

Рис. 49

6.12. Даны 12 одинаковых элементов с ЭДС E = 1,50 В и внутренним сопротивлением r = 0,40 Ом. Как нужно соединить эти элементы, чтобы получить от собранной из них батареи наибольшую силу тока во внешней цепи, имеющей сопротивление R = 0,3 Ом? Определить максимальную силу тока.

6.13. Три сопротивления (R₁ = 5,00 Ом, R₂ = 1,00 Ом, R₃ = 3,00 Ом), а также источник постоянного тока (E₁ = 1,40 В) соединены в цепь (рис. 50). Определить ЭДС источника, который необходимо подключить между точками А и В, чтобы в проводнике с сопротивлением R₃ шёл ток силой 1,00 А. Внутренние сопротивления источников не учитывать.

Рис. 50

6.14. Генератор (E₁ = 12,00 В; r₁ = 0,20 Ом) заряжает батарею аккумуляторов (E₂ = 10,00 В; r₂ = 0,60 Ом). Параллельно батарее включена лампочка с сопротивлением R=3 Ом. Определить силу токов в батарее и лампочке.

6.15. Определить заряд конденсатора электроёмкостью 3,00 мкФ в цепи (рис. 51), если E₁ = 4,00 В; E₂ = E₃ = 2,00 В. Внутренним сопротивлением источников пренебречь.

Рис. 51

6.16. Источником электрического тока в системах электрооборудования автомобилей является генератор постоянного тока (E₁ = 14,00 В; r₁ = 0,05 Ом) и параллельно с ним соединённый аккумулятор
(E₂ = 12,00 В; r₂ = 0,01 Ом). Определить силу тока, потребляемого нагрузкой, при которой аккумулятор начнёт разряжаться.

6.17. Проволочный куб составлен из проводников. Сопротивление каждого проводника, составляющего ребро куба, равно 1,00 Ом. Вычислить сопротивление R этого куба, если он включен в электрическую цепь (рис. 52а) через точки E и С.

а б в

Рис. 52

6.18. Проволочный куб составлен из проводников. Сопротивление каждого проводника, составляющего ребро куба, равно 1,00 Ом. Вычислить сопротивление R этого куба, если он включен в электрическую цепь через точки E и К (рис. 52б).

6.19. Проволочный куб составлен из проводников. Сопротивление каждого проводника, составляющего ребро куба, равно 1,00 Ом. Вычислить сопротивление R этого куба, если он включен в электрическую цепь через точки E и F (рис. 52в).

6.20. Одинаковые элементы включены в две схемы (рис. 53) Сопротивление резистора R, сопротивление амперметра R/10. сопротивление вольтметра 9R. В первой схеме показания вольтметра 10,00 В. Определить его показания во второй схеме. Внутренним сопротивлением источника тока пренебречь.

Рис. 53

6.21.Сопротивление (R₁ = 5,00 Ом), вольтметр и источник постоянного тока соединены параллельно. Вольтметр показывает напряжение 10,00 В. При замене сопротивления на R₂ = 12,00 Ом вольтметр показывает напряжение 12,00 В. Определить ЭДС и внутреннее сопротивление источника.

6.22. Сопротивление амперметра 8,00 мОм. Максимальный ток, на который рассчитан прибор, 10 А. Найти длину медного проводника с площадью поперечного сечения 5,00 мм², необходимого для изготовления шунта, чтобы амперметр можно было включать в магистраль с максимальным током 50 А.

6.23. Одинаковые элементы включены в две схемы (рис. 54). Сопротивление резистора R, сопротивление амперметра R/10. сопротивление вольтметра 9R. Во второй схеме показания вольтметра 10,00 В. Определить его показания в первой схеме. Внутренним сопротивлением источника тока пренебречь.

Рис. 54

6.24. Гальванометр с внутренним сопротивлением 50,00 Ом имеет цену деления 50,00 мкА. Какой шунт необходимо подключить к этому прибору, чтобы сделать амперметр для измерения токов силой до 0,505 мА, если шкала прибора разбита на 100 делений?

6.25. Какой шунт надо присоединить к гальванометру, имеющему шкалу на 100 делений с ценой деления 1,00 мкА, с сопротивлением 0,18 кОм, чтобы можно было измерять ток, силой до 1,00 мА?

4.7. Закон Джоуля-Ленца. Работа и мощность