Давайте разберем все вопросы по порядку:
1. В течение 5 минут по цепи протекал ток в 5 А. Под каким напряжением находится цепь, если в ней совершена работа 20,8 кДж?
Для решения этого вопроса воспользуемся формулой работы электрического тока:
[ A = U \cdot I \cdot t ]
Где:
- ( A ) — работа (в Джоулях, J)
- ( U ) — напряжение (в Вольтах, V)
- ( I ) — сила тока (в Амперах, A)
- ( t ) — время (в секундах, s)
Дано:
- ( A = 20,8 \text{ кДж} = 20800 \text{ Дж} )
- ( I = 5 \text{ А} )
- ( t = 5 \text{ минут} = 5 \times 60 = 300 \text{ с} )
Необходимо найти ( U ). Перепишем формулу для напряжения:
[ U = \frac{A}{I \cdot t} ]
Подставим данные:
[ U = \frac{20800}{5 \cdot 300} = \frac{20800}{1500} \approx 13.87 \text{ В} ]
Таким образом, напряжение на цепи составляет приблизительно 13,87 В.
2. На одном чертеже изобразите графики зависимости силы тока от напряжения для двух проводников, сопротивление которых 6 и 8 Ом, если напряжения на них соответственно равны 6 и 9 В.
Для построения графиков зависимости силы тока от напряжения (график I(U)) используем закон Ома:
[ I = \frac{U}{R} ]
Для первого проводника (( R_1 = 6 \text{ Ом} )):
- При ( U_1 = 6 \text{ В} ):
[ I_1 = \frac{U_1}{R_1} = \frac{6}{6} = 1 \text{ А} ]
Для второго проводника (( R_2 = 8 \text{ Ом} )):
- При ( U_2 = 9 \text{ В} ):
[ I_2 = \frac{U_2}{R_2} = \frac{9}{8} \approx 1.125 \text{ А} ]
Графики будут прямыми линиями, проходящими через начало координат (точка (0,0)) с угловыми коэффициентами, равными обратным значениям сопротивлений (чем меньше сопротивление, тем круче график).
3. Чему равно сопротивление стального проводника длиной 250 м и сечением 0,06 мм²? Удельное сопротивление стали равно 0,12 Ом*мм²/м.
Сопротивление проводника можно найти по формуле:
[ R = \rho \cdot \frac{L}{S} ]
Где:
- ( R ) — сопротивление (в Ом)
- ( \rho ) — удельное сопротивление материала (в Ом*мм²/м)
- ( L ) — длина проводника (в м)
- ( S ) — площадь поперечного сечения проводника (в мм²)
Дано:
- ( \rho = 0,12 \text{ Ом*мм²/м} )
- ( L = 250 \text{ м} )
- ( S = 0,06 \text{ мм²} )
Подставим данные в формулу:
[ R = 0,12 \cdot \frac{250}{0,06} = 0,12 \cdot 4166.67 \approx 500 \text{ Ом} ]
Таким образом, сопротивление стального проводника равно 500 Ом.
4. Укажите, какие основные составные элементы входят в цепь электрического тока.
Основные составные элементы электрической цепи включают:
- Источник питания: Это устройство, которое обеспечивает электрическую энергию для цепи. Примеры включают батареи, аккумуляторы и генераторы.
- Проводники: Материалы, которые проводят электрический ток. Обычно это металлические провода, такие как медь или алюминий.
- Нагрузки: Устройства, которые потребляют электрическую энергию для выполнения работы. Примеры включают лампочки, резисторы, двигатели и обогреватели.
- Переключатели: Устройства, которые могут замыкать или размыкать цепь, контролируя таким образом протекание электрического тока.
- Защитные устройства: Такие как предохранители и автоматические выключатели, которые защищают цепь от перегрузок и коротких замыканий.
- Измерительные приборы: Вольтметры, амперметры и омметры, которые используются для измерения различных параметров цепи.
Эти компоненты работают вместе, чтобы обеспечить контроль и использование электрической энергии в различных приложениях.