| Самостоятельная работа по теме: “ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК” Вариант 1 Начальный уровень 1. Направленным движением каких частиц создается электрический ток в металлах? Выберите правильное утверждение. A. Положительных ионов. Б. Отрицательных ионов. B. Электронов. 2. С помощью какой формулы можно определить напряжение на данном участке цепи? Выберите правильное утверждение. A. Б. В. 3. Какое из приведенных ниже выражений может служить определением понятия «электрическое сопротивление»? A. Величина, характеризующая действие тока. Б. Свойство проводника ограничивать силу тока в цепи. B. Величина, характеризующая напряжение на участке цепи. 4. Какой формулой выражается закон Ома для участка цепи? Выберите правильное утверждение. А. Б. В. Средний уровень
Достаточный уровень 1. а) Почему тепловое движение электронов в проводнике не может быть названо электрическим током? б) Какой заряд протекает через катушку гальванометра, включенного в цепь, за 2 мин, если сила тока в цепи 12 мА? 2. а) На одном участке цепи при перемещении по нему заряда 100 Кл была совершена такая же работа, как и при перемещении заряда 600 Кл на другом участке. На концах какого участка напряжение больше и во сколько раз? б) Какое напряжение на автомобильной лампочке, если при прохождении через ее нить накала заряда 300 Кл была совершена работа 3,6 кДж?
б) Во сколько раз отличаются сопротивления двух алюминиевых проводов, если один из них имеет в 6 раз большую длину и в 3 раза большую площадь поперечного сечения, чем другой? 4. Почему электрическую лампу, рассчитанную на напряжение 127 В, нельзя включать в сеть с напряжением 220 В? Высокий уровень 1. а) Скорость направленного движения электронов в металлическом проводнике очень мала — доли миллиметра в секунду. Почему же лампочка начинает светиться практически одновременно с замыканием цепи? б) Через поперечное сечение проводника за 2 с проходит 12 • 1019 электронов. Какова сила тока в проводнике? 2. а) Две лампы включены в электрические цепи, в которых силы тока одинаковы, но, несмотря на это, одна из ламп горит менее ярко, чем другая. О чем свидетельствует этот факт? Какой вывод о напряжении на лампах можно сделать? б) При переносе заряда 240 Кл из одной точки электрической цепи в другую за 16 мин была совершена работа 1200 Дж. 3. а) Как определить длину изолированного медного провода, свернутого в большой моток, не разматывая его? б) На катушку электромагнита намотан медный провод сечением 0,03 мм2 и длиной 200 м. Найдите сопротивление обмотки и ее массу.
Самостоятельная работа по теме: “ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК” Вариант 2 Начальный уровень 1. Какое действие электрического тока используется в электрических лампочках? A. Магнитное. Б. Механическое. B. Тепловое. 2. Какое из приведенных ниже выражений может служить определением понятия «электрическое напряжение»? А. Величина, характеризующая любые действия электрического поля на заряженную частицу. Б. Величина, численно равная работе электрического поля по перемещению единичного положительного заряда на участке цепи. В. Величина, численно равная отношению электрического заряда к работе тока на данном участке.
4. Через медный провод пропускают электрический ток. Выберите правильное утверждение. A. Сила тока обратно пропорциональна приложенному напряжению. Б. Сопротивление провода прямо пропорционально приложенному напряжению. B. Если провод укоротить, его сопротивление уменьшится. Средний уровень
Достаточный уровень 1. а) Можно ли считать молнию, возникающую между облаком и землей, электрическим током? б) Сколько времени продолжался перенос заряда 7,7 Кл при силе тока 0,5А? 2. а) На цоколе одной электрической лампочки сделана надпись «127 В», на цоколе другой — «220 В». Что означают эти надписи? б) Какой заряд прошел через проводник, если напряжение на его концах 1,5 кВ? При прохождении этого заряда была совершена работа 270 кДж.
б) Из двух отрезков проволоки первый в 8 раз длиннее, но второй имеет вдвое большую площадь поперечного сечения. Как велико отношение сопротивлений этих отрезков? 4. Необходимо вдвое увеличить силу тока в цепи. Что для этого нужно сделать? Высокий уровень 1. а) Почему в дистиллированной воде и серной кислоте, взятых отдельно, электрический ток не проходит, а в водном растворе серной кислоты проходит? б) Одинаковые ли электрические заряды пройдут через поперечное сечение проводника за 3 с при силе тока 5 А и за полминуты при силе тока 0,5 А? 2. б) Чему равно напряжение на участке цепи, на котором при силе тока 2 А за 20 с была совершена работа 800 Дж? 3. а) Железная и алюминиевая проволоки имеют равные массы и одинаковые длины. Какая из них обладает большим сопротивлением? б) Нужно изготовить провод длиной 100 м и сопротивлением 1 Ом. В каком случае провод получится легче: если его сделать из алюминия или из меди? Во сколько раз?
Самостоятельная работа по теме: “ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК” Вариант 3 Начальный уровень 1. Какое действие электрического тока наблюдается при поднимании деталей с помощью электромагнита? Выберите правильное утверждение. А. Механическое. Б. Магнитное. В. Тепловое.
Б. Вольтметр показывает напряжение 4,6 В. B. Вольтметр должен быть подключен к резистору последовательно.
A. 0,016 Ом. Б. 0,017 Ом. B. 0,4 Ом. 4. К алюминиевому проводу приложили некоторое постоянное напряжение. Выберите правильное утверждение. А. Если напряжение увеличить, сопротивление провода уменьшится. Б. Если напряжение увеличить в 2 раза, сила тока также увеличится в 2 раза. В. Если провод укоротить, его сопротивление увеличится. Средний уровень
4. Определите напряжение на концах проводника сопротивлением 30 Ом, если сила тока в проводнике 0,6 А. Достаточный уровень 1. а) Имеет ли значение для теплового действия электрического тока его направление? б) Во включенном в цепь приборе сила тока равна 8 мкА. Какое количество электричества проходит через этот прибор в течение 12 мин? 2. а) По двум проводникам прошел один и тот же заряд. При этом в первом проводнике была совершена работа в 2 раза большая, чем во втором. На концах какого из проводников напряжение меньше и во сколько раз? б) Определите работу, совершенную при прохождении через спираль электроплитки заряда 80 Кл, если она включена в сеть с напряжением 220 В. 3. а) Ученик заменил перегоревшую медную спираль на стальную такого же сечения и длины. 4. Как по данным, указанным на цоколе электрической лампочки, определить ее сопротивление? Высокий уровень 1. а) Объясните, почему гальванометр показывает наличие электрического тока, если к его зажимам присоединить стальную и алюминиевую проволоки, а вторые концы проволок воткнуть в яблоко или лимон? б) Определите число электронов, проходящих за 1 с через поперечное сечение металлического проводника при силе тока в нем, равной 0,8мкА. 2. а) После изменения конструкции вольтметра цена деления прибора изменилась, поэтому на него надо нанести новую шкалу. Как это сделать, используя другой вольтметр? б) Напряжение на концах проводника 5 В. Какова сила тока в проводнике, если за 40 с совершена работа 500 Дж? 3. б) Из металла массой 1 кг нужно изготовить провод длиной 1 км. В каком случае сопротивление провода будет меньше: если его сделать из меди или серебра? Во сколько раз?
Самостоятельная работа по теме: “ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК” Вариант 4 Начальный уровень 1. Какое действие электрического тока используется в гальванометрах? Выберите правильное утверждение. A. Магнитное. Б. Химическое. B. Механическое. 2. Необходимо измерить силу тока в лампе и напряжение на ней. Как следует включить по отношению к лампе амперметр и вольтметр? Выберите правильное утверждение. A. Амперметр и вольтметр последовательно. Б. B. Амперметр последовательно, вольтметр параллельно. 3. Имеются две проволоки одинакового сечения и длины. Первая проволока изготовлена из меди, вторая — из никелина. Выберите правильное утверждение. A. Сопротивление обеих проволок одинаковое. Б. Сопротивление медной проволоки меньше. B. Сопротивление никелиновой проволоки меньше. 4. К резистору сопротивлением 50 Ом приложено напряжение 100 В. Выберите правильное утверждение. A. Сила тока в резисторе равна 0,5 А. Б. Сила тока в резисторе равна 2 А. B. Сила тока в резисторе равна 5 кА. Средний уровень
4.  Чему равно сопротивление спирали электрической лампы, если на ее цоколе написано: 6,3 В; 0,22 А?Достаточный уровень 1. а) Как по химическому действию электрического тока можно судить о количестве прошедшего электричества? б) По обмотке включенного в цепь прибора идет ток силой 5 мА. Какой заряд пройдет через прибор в течение 1 ч? 2. а) Найдите и исправьте ошибки, допущенные учеником при сборке электрической цепи, представленной на рисунке. б) Чему равно напряжение на участке цепи, на котором совершена работа 1,5кДж, при прохождении заряда 30Кл? 3. а) Почему реостаты изготавливают из проволоки с большим удельным сопротивлением? Каким недостатком обладал бы реостат с обмоткой из медной проволоки? б) Сколько метров никелинового провода сечением 0,1 мм2 потребуется для изготовления реостата сопротивлением 180 Ом? 4. В одну и ту же цепь включены электрическая лампа и электрическая плитка. Сила тока в плитке больше, чем в лампе. Высокий уровень 1. а) Французский физик Араго в 1820 г сделал открытие, заключающееся в следующем: когда тонкая медная проволока, соединенная с источником тока, погружалась в железные опилки, то они приставали к ней. Объясните это явление. б) Через одну электрическую лампу проходят 450 Кл за каждые 5 мин, а через другую — 15 Кл за 10 с. В какой лампе сила тока большая? 2. а) Электрическая лампочка от карманного фонарика и электрическая лампа, применяемая в осветительной сети, рассчитаны на потребление тока силой 0,28 А. Однако вторая лампа излучает значительно больше света и тепла, чем первая. Почему? б) Какую работу совершит ток силой 3 А за 10 мин при напряжении на участке цепи 15 В? 3. а) Ученику предложили определить площадь классной комнаты с помощью батарейки, амперметра, вольтметра и мотка медной проволоки известного сечения. Можно ли выполнить это задание? Как это сделать? б) Найдите массу и сопротивление алюминиевых проводов, используемых для изготовления электропроводки в жилом помещении, если сечение провода 0,6 мм2, а длина проводки 80 м.
Самостоятельная работа по теме: “ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК” Вариант 5 Начальный уровень 1. С помощью какой формулы можно определить силу тока в цепи? Выберите правильное утверждение. A. Б. B. 2. При прохождении по проводнику электрического заряда, равного 5 Кл, совершается работа 200 Дж. Чему равно напряжение на концах этого проводника? Выберите правильный ответ. A. 1000 В. Б. 40 В. B. 0,025 В. 3. Ученик заменил перегоревшую медную спираль на стальную такого же сечения и длины. Как изменится сила тока в новой спирали, если напряжение на ее концах такое же, как было на медной спирали? Выберите правильное утверждение. A. Сила тока уменьшится. 4. В реостате сопротивлением 60 Ом идет ток силой 3 А. Выберите правильное утверждение. A. Напряжение на реостате равно 0,5 В. Б. Напряжение на реостате равно 20 В. B. Напряжение на реостате равно 180 В. Средний уровень
4. Какое нужно приложить напряжение к проводнику сопротивлением 250 Ом, чтобы в проводнике была сила тока 0,3 А? Достаточный уровень 1. а) Почему магнитная стрелка компаса перестает показывать на север, если неподалеку от компаса находится провод с электрическим током? б) При какой силе тока через проводник проходит 25 Кл в течение 1 ч? 2. б) Напряжение на концах проводника 50 В. Какая совершена работа при прохождении по проводнику заряда 60 Кл? 3. а) Объясните наличие электрического сопротивления у проводников с точки зрения молекулярной теории строения вещества. б) Сопротивление алюминиевого провода длиной 0,9 км и сечением 10 мм2 равно 2,5 Ом. Определите его удельное сопротивление. 4. Требуется увеличить в 4 раза силу тока в цепи при возросшем вдвое сопротивлении. Что нужно для этого сделать? Высокий уровень
б) Безопасной для человека считается сила тока 1 мА. Какой заряд проходит за 1 с при таком токе? Сколько электронов должно пройти через поперечное сечение проводника за 1 с, чтобы создать такую силу тока? 2. б) Сила тока в электролампе прожектора 2 А. Как велико напряжение, приложенное к прожектору, если он за 1 мин потребляет 45,6 кДж энергии? 3. а) Какой проводник представляет большее сопротивление для постоянного тока: медный сплошной стержень или медная трубка, имеющая внешний диаметр, равный диаметру стержня? Длину обоих проводников считать одинаковой. б) Два алюминиевых провода имеют одинаковую массу. Диаметр первого провода в 2 раза больше, чем диаметр второго. Какой из проводов имеет большее сопротивление и во сколько раз большее?
Самостоятельная работа по теме: “ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК” Вариант 6 Начальный уровень 1. A. 20 А. Б. 5 А. B. 0,2 А 2. Каково напряжение на автомобильной лампочке, если при прохождении через нее электрического заряда, равного 50 Кл, была совершена работа 600 Дж? Выберите правильный ответ. A. 0,08 В. Б. 12 В. B. 120 В. 3. Каково сопротивление нихромовой проволоки длиной 80 см и площадью поперечного сечения 0,5 мм2? Выберите правильный ответ. A. 1,76 Ом. Б. 0,88 Ом. B. 0,44 Ом. 4. Через провод пропускают электрический ток. Выберите правильное утверждение. A. Если увеличить напряжение на проводе в 3 раза, сила тока увеличится в 3 раза. Б. Если увеличить напряжение на проводе в 3 раза, сопротивление увеличится в 3 раза. B. Сила тока в проводе обратно пропорциональна приложенному напряжению. Средний уровень
4. Определите силу тока в реостате сопротивлением 600 Ом, если к нему приложить напряжение 12 В. Достаточный уровень 1. а) В чем различие в движении свободных электронов в металлическом проводнике, когда он присоединен к полюсам источника тока и когда он отсоединен от него? б) Сила тока, протекающего через радиолампу, равна 50 мА. Нормальный срок работы лампы 1000 ч. Какой заряд пройдет через лампу за такой срок эксплуатации? 2. а) Как следует включить в цепь вольтметр, чтобы измерить напряжение на лампочке — последовательно с лампочкой или параллельно? Нарисуйте соответствующую схему. Каким должно быть сопротивление вольтметра по сравнению с сопротивлением лампочки? б) При прохождении заряда 120 Кл по проводнику совершается работа 6,6 кДж. 3. а) Два алюминиевых провода одинакового сечения имеют разную длину. Как это различие сказывается на величине сопротивления проводников? б) Каким должен быть диаметр медного провода длиной 10 м, если его сопротивление во избежание перегрева не должно превышать 1 Ом? 4. Как можно определить сопротивление катушки, на которой намотан провод, не измеряя длины и сечения намотанной части провода? Высокий уровень
б) Изображение на экране телевизора образуется под воздействием быстролетящих электронов. Чему равна сила тока пучка электронов, если в секунду проходит 625 • 1012 электронов? 2. а) Объясните, почему высокое напряжение опасно для жизни? б) Какова сила тока в лампочке велосипедного фонарика, если при напряжении 4 В в ней за 1 с расходуется 0,8 Дж электроэнергии? 3. б) Сопротивление медной проволоки равно 1 Ом, а ее масса — 1 кг. Определите длину проволоки и площадь ее поперечного сечения.
|
Одна проволока — из меди, другая — из никелина. Какая из них имеет меньшее сопротивление? Почему? Во сколько раз? 
Определите напряжение и силу тока в цепи.
а) Какой должна быть сила тока, проходящего через вольтметр, по сравнению с силой тока в цепи?
На рисунке показана шкала вольтметра, с помощью которого измеряют напряжение на резисторе. Выберите правильное утверждение. A. Цена деления шкалы равна 1 В.
Какой заряд прошел через нить накала лампочки, если при этом была совершена работа 1200 Дж?
Как изменится сила тока в новой спирали по сравнению с медной, если напряжение на ее концах такое же, какое было на медной? б) Какого сечения взят медный провод, если при длине 1000 м его сопротивление равно 1,1 Ом?
а) Ученик заменил медную проволоку на алюминиевую такой же массы и сечения. Сравните сопротивления медной и алюминиевой проволоки.
Амперметр и вольтметр параллельно.
Почему?
Б. Сила тока не изменится. B. Сила тока увеличится.
а) При прохождении одинакового электрического заряда водном проводнике совершена работа 80 Дж, а в другом — 200 Дж. На каком проводнике напряжение больше и во сколько раз?
а) Всякий ли вольтметр (или амперметр) пригоден для измерения напряжения (силы тока) в данной цепи?
Через нить накала лампочки карманного фонарика каждые 10 с проходит заряд, равный 2 Кл. Какова сила тока в лампочке? Выберите правильный ответ.
Чему равно напряжение на концах этого проводника?
а) Как вы думаете, от чего может зависеть сопротивление проводников? Запишите свои гипотезы.Расчет длины провода по сопротивлению. Сопротивление медного провода
Когда производится расчет сечения кабеля, то в частном домостроении или в квартирах для определения этой величины используются два показателя: потребляемая мощность сети и сила тока, проходящая по разводке. Сопротивление в данном случае роли не играет. Все дело в небольшой длине проводов. А вот если длина линии электропередач достаточно большая, то без определения данного показателя здесь не обойтись. К примеру, на начале участка напряжение будет 220-2240 вольт, а на конце уже заниженное 200-220 вольт.
А так как все чаще в проводке используются медные кабели и провода, то наша задача в этой статье рассмотреть сопротивление медного провода (таблица сопротивления проводов будет ниже приложена).
Что нам дает сопротивление в общем? В принципе, с его помощью можно узнать параметры используемого провода или материал, из которого он изготовлен. К примеру, если для прокладки линии электропередачи использовался скрытый способ, то зная сопротивление линии, можно точно сказать, какой она длины. Ведь часто прокладка производится под землей и непрямолинейным способом. Или еще один вариант, зная длину участка и его сопротивление можно подсчитать диаметр используемого кабеля, а через него и его сечение. Плюс, зная данную величину, можно узнать материал, из которого этот провод был изготовлен. Это все говорит о том, что не стоит сбрасывать со счетов данный показатель.
Все это касалось электрической проводки, но когда дело касается электроники, то в этой области без определения сопротивления и сопоставления его с другими параметрами не обойтись.
В некоторых случаях данный параметр может сыграть решающую роль, даже неправильный подбор провода по сопротивлению может привести к тому, что подключаемый к такому проводнику прибор просто не будет работать. К примеру, если к блоку питания обычного компьютера подключить очень тонкий провод. Напряжение в таком проводнике станет низким, не намного, но этого будет хватать, чтобы компьютер работал некорректно.
От чего зависит сопротивление
Так как мы говорим о медном проводе, то первое от чего зависит этот физический параметр, это медь, то есть, сырьевой материал. Второе – это размеры проводника, а, точнее, его диаметр или сечение (обе величины связаны между собой формулой).
Конечно, есть дополнительные физические величины, которые влияют на сопротивление проводника. К примеру, температура окружающей среды. Ведь известно, что при повышении температуры самого провода, его сопротивление увеличивается. А так как этот показатель находится в обратной зависимости от силы (плотность) тока, соответственно ток при повышении сопротивления, наоборот, снижается.
Расчет сопротивления
Сегодня все сделано для человека. И даже такой простой расчет можно сделать несколькими способами. Есть простые, есть сложные. Начнем с простых.
Первый вариант табличный. В чем его простота? К примеру, таблица на нижнем рисунке.
Здесь все четко показано и взаимосвязано. Зная определенные размеры медного провода, можно определить его сопротивление и силу тока, которую провод может выдержать. Или, наоборот, имея в наличие показатели сопротивления или силы (плотность) тока, которые, кстати, можно определить мультиметром, можно легко определить сечение или диаметр проводника. Данный вариант самый удобный, таблицы можно найти в свободном доступе в интернете.
Второй способ определения – с помощью калькулятора (онлайн). Таких интернетовских приспособлений великое множество, работать с ними удобно и легко. Можно в такой калькулятор вставлять физические величины медного проводника и получать размерные показатели, или, наоборот. Правда, основная масса таких калькуляторов в своей программе имеет одно стандартное значение – это удельное сопротивление меди, равное 0,0172 Ом·мм²/м.
И самый сложный вариант расчета – это провести его своими руками, используя формулу. Вот она: R=pl/S, где:
- р – это то самое удельное сопротивление меди;
- l – длина медного провода;
- S – его сечение.
Хотелось бы отметить, что медь обладает одним из самых низких удельных сопротивлений. Ниже него только серебро – 0,016.
Определить сечение проводника можно через формулу, где основным параметром является его диаметр. А вот определить диаметр можно разными способами, кстати, такая статья на нашем сайте есть, можете прочитать и получить полную и достоверную информацию.
Раз будет меньше эта величина, во столько раз понизится сопротивление проводника.
Если есть такая возможность, уменьшите длину проводника, который используется в цепи. Сопротивление прямо пропорционально длине проводника. Если укоротить проводник в n раз, то сопротивление понизится во столько же раз.
Увеличьте площадь поперечного сечения проводника. Установите проводник с большим поперечным сечением или соедините несколько проводников параллельно в пучок проводов. Во сколько раз увеличится площадь поперечного сечения проводника, во столько раз понизится сопротивление проводника.
Можно комбинировать эти способы. Например, чтобы понизить сопротивление проводника в 16 раз, заменяем его проводником, удельное сопротивление в 2 раза меньше, уменьшаем в 2 раза его длину, а площадь поперечного сечения в 4 раза.
Чтобы уменьшить сопротивление на участке цепи, присоедините к нему параллельно еще одно сопротивление , величину которого рассчитайте.
Учитывайте, что при параллельном соединении, сопротивление участка цепи всегда меньше самого малого сопротивления, находящегося в параллельных ветках. Рассчитайте необходимое сопротивление , которое нужно присоединить параллельно. Для этого измерьте сопротивление участка цепи R1. Определите то сопротивление , которое должно на нем быть – R. После этого определите сопротивление R2, которое нужно присоединить к сопротивлению R1 параллельно. Для этого найдите произведение сопротивлений R и R1 и поделите на разность R1 и R (R2 = R R1 / (R1 – R)). Учитывайте, что по условию, R1 всегда больше R.
Сопротивление – это некая способность элемента электрической цепи препятствовать прохождению по нему электрического тока. Им обладают различные материалы, например, медь, железо и нихром. Общее сопротивление – это сопротивление всей электрической цепи в целом. Оно измеряется в Омах. Нужно знать сопротивление цепи для оценки токов короткого замыкания и выбора коммутационных аппаратов.
Вам понадобится
- Омметр, измерительный мост, калькулятор.
Инструкция
Для начала определите, как подключены элементы электрической цепи по отношению друг к другу, так как это влияет на подсчет общего сопротивления. Проводники могут находиться в последовательном или параллельном подключении. Последовательное соединение – это такое соединение, когда все элементы связаны так, что включающий их участок цепи не имеет ни одного узла, а параллельное соединение – это такое соединение, когда все элементы цепи объединены двумя узлами и не имеют связей с другими узлами.
Если вы определили, что проводники в электрической цепи подключены последовательно, найти полное сопротивление не составит труда. Просто сложите сопротивления всех элементов . Если вам не дано сопротивление каждого проводника, но даны их напряжения и сила тока какого-либо элемента цепи, то, сложив все напряжения, вы узнаете общее напряжение. Силы тока каждого элемента при последовательном соединении равны, то есть и общая сила тока во всей цепи равна силе тока любого проводника данной цепочки .
И тогда, чтобы найти полное сопротивление, разделите общее напряжение на силу тока.
Если же элементы подключены параллельно, то общее сопротивление можно найти следующим способом: перемножьте сопротивления всех проводников и разделите на их сумму. Если вам не дано сопротивление каждого элемента, но даны их силы тока и напряжение какого-либо элемента цепи, то, сложив все силы тока, вы узнаете общую. Напряжения каждого элемента при параллельном соединении равны, то есть и общее напряжение во всей цепи равно напряжению любого проводника данной цепочки. И тогда, чтобы найти полное сопротивление, разделите напряжение на общую силу тока.
Чтобы определить общее сопротивление электрической цепи, воспользуйтесь такими измерительными приборами , как омметр и измерительный мост. Они помогут вам определить электрические активные сопротивления.
Полезный совет
Обязательно определяйте способ подключения элементов в электрической цепи, так как именно от него зависит правильный подсчет общего сопротивления!
Источники:
- рассчитать сопротивление цепи в 2017
Сопротивление провода показывает то, насколько он препятствует прохождению электрического тока.
Измерьте его при помощи тестера, переключенного в режим работы омметра. Если такой возможности нет, можно рассчитать его разными способами.
Вам понадобится
- – тестер;
- – линейка или рулетка;
- – калькулятор.
Инструкция
Измерьте сопротивление провода . Для этого к его концам присоедините тестер, включенный в режим работы омметра. На экране прибора появится электрическое сопротивление провода в Омах или кратных им величинах, в зависимости от настроек прибора. Провод при этом должен быть отключен от источника тока.
Рассчитайте сопротивление при помощи тестера, который работает в режиме амперметра и вольтметра. Если провод является участком электрической цепи, подключите ее к источнику тока. К концам
Переключите тестер в режим работы амперметра и включите его в цепь последовательно.
Получите значение силы тока в цепи в амперах. Используя соотношение, полученное из закона Ома, найдите электрическое сопротивление проводника. Для этого поделите значение напряжения U на силу тока I, R=U/I.
Пример. Измерение показало, что при падении напряжения на проводнике 24 В, сила тока в нем составляет 1,2 А. Определите его сопротивление. Найдите отношение напряжения к силе тока R=24/1,2=20 Ом.
Найдите сопротивление провода , не подключая его к источнику тока. Узнайте, из какого материала сделан провод. В специализированной таблице найдите удельное сопротивление этого материала в Ом∙мм2/м.
Рассчитайте сечение провода , если оно не указано изначально. Для этого очистьте его от изоляции, если он изолирован, и измерьте диаметр токопроводящей жилы в мм. Определите ее радиус, поделив диаметр на число 2. Определите сечение провода , умножив число π≈3,14 на квадрат радиуса жилы.
С помощью линейки или рулетки измерьте длину провода в метрах .
Рассчитайте сопротивление провода , умножив удельное сопротивление материала ρ на длину проводника l. Поделите результат на его сечение S, R=ρ∙l/S.
Пример. Найдите сопротивление медного провода диаметром 0,4 мм длиной 100 м. Удельное сопротивление меди равно 0,0175 Ом∙мм2/м. Радиус провода равен 0,4/2=0,2 мм. Сечение S=3,14∙0,2²=0,1256 мм². Рассчитайте сопротивление по формуле R=0,0175∙100/0,1256≈14 Ом.
Источники:
- сопротивление медного провода
Если замкнуть электрическую цепь, создав на ее концах разность потенциалов, то по ней побежит электрический ток, силу которого можно измерить Амперметром. Но сила эта будет варьироваться, если в цепи заменить один проводник другим. Это говорит о том, что не только напряжение влияет на силу тока, но и материал, из которого сделан проводник. Вот это свойство проводника препятствовать прохождению электрического тока и называется сопротивлением.
Каждое тело по отношению к электрическому току характеризуется своим сопротивлением.
Если вспомнить электронную теорию, то согласно ей, все вещества состоят из атомов и молекул. Эти атомы и молекулы в разных веществах имеют разную структуру. И именно они встречаются на пути движения свободных электронов в проводнике, когда по электрической цепи идет ток. То есть, когда свободный электрон сталкивается с ионом кристаллической решетки материала проводника, он неизбежно теряет часть своей кинетической энергии и испытывает как бы сопротивление своему движению.
Чем больше сопротивление проводника, тем он хуже пропускает электрический ток. Обозначается электрическое сопротивление латинской буквой R, а за единицу измерения принят 1 Ом.
Обратной характеристикой сопротивления вещества является его проводимость. Чем выше электрическая проводимость материала, тем лучше он проводит ток. Изоляторы отличаются от проводников по проводимости в огромное число раз, измеряемое единицей с двадцатью двумя нулями!
Удельное сопротивление. Определение и расчет
Итак, электрическое сопротивление зависит от материала, из которого изготовлен проводник.
Но есть еще два важных параметра – это длина проводника и площадь его поперечного сечения. Очевидно, что чем длиннее проводник, тем дольше ионы его вещества будут мешать движению свободных электронов.
А вот чтобы лучше понять, почему сопротивление зависит от площади поперечного сечения, нужно провести аналогию с водой. Представьте два одинаковых сосуда, соединенных в одном случае тонкой трубкой, а в другом – толстой. По тонкой или по толстой трубке вода быстрее перельется из одного сосуда в другой? Ясно, что по толстой.
Удельное сопротивление – это сопротивление проводника, длиной 1 метр и площадью поперечного сечения 1 мм2.
Наименьшим удельным сопротивлением обладают серебро и медь.
Таким образом, чтобы вычислить электрическое сопротивление проводника, надо воспользоваться формулой:
R = pl/S,
где p – удельное сопротивление, l – длина проводника, S – площадь поперечного сечения проводника.
При повышении температуры металлического проводника, его сопротивление увеличивается.
Объяснить это явление можно тем, что при передаче тепловой энергии телу повышается интенсивность движения атомов его вещества, и это в большей степени препятствует свободному току электронов.
С понижением же температуры в металлах создаются лучшие условия для проведения электрического тока. Существует даже такое понятие, как сверхпроводимость, то есть такое состояние металлического проводника, когда его сопротивление равно нулю. При этом атомы металла практически застывают на месте, абсолютно не препятствуя движению свободных электронов. Происходит это при температуре -273оС.
Источники:
- Школа для электрика
Содержание:
При проектировании электрических сетей в квартирах или частных домах в обязательном порядке выполняется расчет сечения проводов и кабелей. Для проведения вычислений используются такие показатели, как значение потребляемой мощности и сила тока, которая будет проходить по сети. Сопротивление не принимается в расчет из-за малой протяженности кабельных линий.
Однако этот показатель необходим при большой длине ЛЭП и перепадах напряжения на различных участках. Особое значение имеет сопротивление медного провода. Такие провода все чаще используются в современных сетях, поэтому их физические свойства должны обязательно учитываться при проектировании.
Понятия и значение сопротивления
Электрическое сопротивление материалов широко используется и учитывается в электротехнике. Данная величина позволяет установить основные параметры проводов и кабелей, особенно при скрытом способе их прокладки. В первую очередь устанавливается точная длина проложенной линии и материал, использованный для производства провода. Вычислив первоначальные данные, вполне возможно измеряемого кабеля.
По сравнению с обычной электрической проводкой, в электронике параметрам сопротивления придается решающее значение. Оно рассматривается и сопоставляется в совокупности с другими показателями, присутствующими в электронных схемах. В этих случаях неправильно подобранное сопротивление провода, может вызвать сбой в работе всех элементов системы.
Такое может произойти, если для подключения к блоку питания компьютера воспользоваться слишком тонким проводом. Произойдет незначительное снижение напряжения в проводнике, что вызовет некорректную работу компьютера.
Сопротивление в медном проводе зависит от многих факторов, и в первую очередь от физических свойств самого материала. Кроме того, учитывается диаметр или сечение проводника, определяемые по формуле или специальной таблице.
Таблица
На сопротивление медного проводника оказывают влияние несколько дополнительных физических величин. Прежде всего должна учитываться температура окружающей среды. Всем известно, что при повышении температуры проводника, наблюдается рост его сопротивления. Одновременно с этим происходит снижение силы тока из-за обратно пропорциональной зависимости обеих величин. В первую очередь это касается металлов с положительным температурным коэффициентом. Примером отрицательного коэффициента является вольфрамовый сплав, применяющийся в лампах накаливания.
В этом сплаве сила тока не снижается даже при очень высоком нагреве.
Как рассчитать сопротивление
Для расчетов сопротивления медного провода существует несколько способов. К наиболее простым относится табличный вариант, где указаны взаимосвязанные параметры. Поэтому, кроме сопротивления, определяется сила тока, диаметр или сечение провода.
Во втором случае используются разнообразные . В каждый из них вставляется набор физических величин медного провода, с помощью которых получаются точные результаты. В большинстве подобных калькуляторов используется сопротивление меди в размере 0,0172 Ом*мм 2 /м. В некоторых случаях такое усредненное значение может повлиять на точность вычислений.
Наиболее сложным вариантом считаются ручные вычисления, с использованием формулы: R = p x L/S, в которой р – удельное сопротивление меди, L – длина проводника и S – сечение этого проводника. Следует отметить, что сопротивление медного провода таблица определяет, как одно из наиболее низких.
Более низким значением обладает лишь серебро.
Когда электрический ток протекает по медному проводу AB, как показано на рисунке 141, провод a отклоняет a …
Перейти к
- Электрический ток и его воздействие — упражнение
- Питание растений
- Питание животных
- Волокно к ткани
- Нагревать
- Кислоты, основания и соли
- Физические и химические изменения
- Погода, климат и адаптации климатических животных
- Ветры, бури и циклоны
- Земля
- Дыхание в организмах
- Транспорт у животных и растений
- Размножение растений
- Движение и время
- Электрический ток и его эффекты
- Свет
- Вода: драгоценный ресурс
- Леса: наш спасательный круг
- История сточных вод
Главная >
Образцовые решения NCERT
Класс 7
Наука
>
Глава 14.
Электрический ток и его действие
>
Электрический ток и его воздействие — упражнение
>
Вопрос 1
Вопрос 1 Электрический ток и его воздействие. Упражнение
Когда электрический ток протекает по медному проводу AB, как показано на рис. 14.1, провод
(а) отклоняет магнитную стрелку, расположенную рядом с ним.
(б) раскаляется докрасна.
(c) вызывает поражение электрическим током.
(d) ведет себя как предохранитель.
Ответ:
Ответ: (а) отклоняет магнитную стрелку, расположенную рядом с ним.
Пояснение:
Проводник с током действует как магнит с магнитным полем вокруг него, сила которого зависит от силы тока, проходящего через него.
Связанные вопросы
Выберите неверное утверждение в отношении электрического предохранителя.
а) Предохранители вставлены в …
Три лампочки А, В, С соединены в цепь, как показано на рис. 14.2. Когда переключатель находится в положении «ВКЛ.» (a) b…
Когда переключатель находится в положении OFF, (i) цепь, начинающаяся с положительного вывода ячейки, останавливается…
Какие из следующих мер предосторожности не нужно принимать при использовании электрических гаджетов/приборов/схем…
Какое свойство проводника используется при изготовлении электрического предохранителя?
Назовите устройство, применяемое в наши дни вместо электрических предохранителей в электрических цепях.
Фейсбук WhatsApp
Копировать ссылку
Было ли это полезно?
Упражнения
Электрический ток и его эффекты.
Упражнения
Главы
Питание растений
Питание животных
Волокно в ткань
Тепло
кислоты, основания и соли
Физические и химические изменения
Погода, климат и адаптация животных климата
Ветры, штормы и циклоны
почва
Резумирование у организма
Транспорт у животных и растений
Репродукция в организме
. Растения
Движение и время
Электрический ток и его эффекты
Свет
Вода: драгоценный ресурс
Леса: наш спасательный круг
История сточных вод
Курсы
Быстрые ссылки
Условия и политика
Условия и политика
2022 © Quality Tutorials Pvt Ltd Все права защищены рассчитать силу тока в простой цепи.
Цепь — это путь, по которому может протекать электрический заряд.
Электрический заряд измеряется в кулонах. Символ единицы для кулона С; например, заряд электрона выражается как −1,6×10 С,
Поток электрического заряда представляет собой электрический ток.
Электрический ток измеряется в единицах
«ампер». Символ единицы для
ампер
A.
Кулоны и ампер обычно используются, когда изучая электричество, и важно помнить, что они измеряют разные вещи. кулон измеряет заряд, а Ампер измеряет расход заряда.
Один ампер тока равен один кулон заряда, проходящего через точку провода в одна секунда. Мы можем измерить, сколько заряда проходит в течение любого промежутка времени – это не должно быть только одна секунда. Мы просто находим ток, разделив сумма заряда по времени, за которое был измерен заряд.
Ток можно рассчитать по формуле 𝐼=𝑄𝑡, где 𝐼 представляет ток, 𝑄 представляет заряд, а 𝑡 представляет время.
Определение: электрический ток в проводе
Электрический ток 𝐼 в проводе можно найти по формуле
𝐼=𝑄𝑡,
где 𝑄 представляет собой количество заряда, которое проходит через точку провода в течение некоторого времени,
𝑡.
Мы можем попрактиковаться в использовании этого уравнения на нескольких примерах.
Пример 1: расчет потока заряда при заданном токе
На схеме показана электрическая цепь, состоящая из элемента и лампочки. Ток в цепи равен 2 ампера. Сколько зарядов проходит мимо точки P в цепи за 1 секунду?
Ответить
Напомним, что один ампер тока определяется как один кулон заряда, проходящего через точку за одну секунду.
Нам говорят, что сила тока в цепи равна 2 А.
Следовательно, мы знаем, что через точку проходит 2 кулона заряда П за 1 секунду.
Пример 2: Сравнение токов в нескольких цепях
Fares устанавливает три цепи. Он измеряет, сколько заряда проходит через каждую цепь за то же время. Его результаты представлены в следующей таблице.
| Charge | Time | |
|---|---|---|
| Circuit 1 | 20 coulombs | 5 seconds |
| Circuit 2 | 25 coulombs | 5 seconds |
| Circuit 3 | 12 кулонов | 5 секунд |
Какая цепь имеет наибольший ток?
Ответ
Напомним, что ток можно найти по формуле
𝐼=𝑄𝑡,
где 𝐼 — ток, 𝑄 — заряд, а 𝑡 — время.
Мы подставим значения из таблицы в приведенное выше уравнение для расчета текущих значений 𝐼, 𝐼 и 𝐼. Нижние индексы 1, 2 и 3 указывают, для какой цепи измеряется ток.
Подставляя в схему 1 измерения заряда и времени, имеем 𝐼=205=4.CsA
Следовательно, сила тока в цепи 1 составляет 4 ампера.
Переходя к схеме 2, мы имеем 𝐼=255=5.CsA
Ток в цепи 2 составляет 5 ампер.
Для контура 3, 𝐼=125=2,4.CsA
Значит, сила тока в цепи 3 составляет 2,4 ампера.
Следовательно, цепь 2 имеет наибольший ток.
Пример 3: Сравнение токов в нескольких цепях
На схеме показаны две цепи, цепь 1 и цепь 2. В цепи 1, Через лампочку протекает заряд 28 Кл. 14 секунд. В цепи 2, Через зуммер проходит заряд 9 кул. 3 секунды. В какой цепи сила тока больше?
Ответ
Мы хотим сравнить ток в двух разных цепях. Напомним формулу расчета тока,
𝐼=𝑄𝑡,
где 𝐼 — ток, 𝑄 — заряд, а 𝑡 — время.
Мы можем найти ток в цепях, подставив данные количества заряда и времени для каждой цепи в
это уравнение.
Для контура 1 имеем 𝐼=2814=2.CsA
Итак, мы нашли, что сила тока в цепи 1 составляет 2 ампера.
Для контура 2 имеем 𝐼=93=3.CsA
Ток в цепи 2 составляет 3 ампера.
Следовательно, ток больше в цепи 2 .
Пример 4: Зависимость между током и количеством заряда, движущегося в цепи
На схеме показана электрическая цепь, содержащая элемент и лампочку. Количество заряда, протекающего мимо точки P в одну секунду 12 кулонов. Если количество заряда, протекающего мимо точки P за одну секунду должны были удвоиться, на во сколько раз изменится сила тока в цепи?
Ответ
Мы хотим понять, как удвоение количества заряда, протекающего через точку, влияет на ток в цепи. мы можем начать
вспомнив формулу тока,
𝐼=𝑄𝑡,
где 𝐼 — ток, 𝑄 — заряд, а 𝑡 — время.
Мы будем
используйте эту формулу, чтобы найти два текущих значения, которые мы будем называть 𝐼o и 𝐼d.
нижние индексы o и d указывают на схему с исходным или удвоил сумму заряда.
Чтобы вычислить первоначальную величину тока, мы имеем 𝐼=121=12,oCsA поэтому ток изначально 12 ампер.
После удвоения количества заряда получается 24 кулона прохождение точки P за одну секунду. Подставляя это в уравнение, мы имеем 𝐼=241=24.dCsA
После удвоения заряда ток 24 ампера.
Таким образом, увеличение точки прохождения заряда P в одна секунда в 2 раза увеличивает ток до увеличить на а коэффициент 2 .
Пример 5: Понимание электрического тока в цепи
Объясните, что подразумевается под фразой электрический ток в цепи .
Ответ
Нас попросили написать краткое описание электрического тока в цепи. Для начала вспомним, что электрический ток
это движение электрического заряда.
