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1 9 classe 1. Traiettoria minima Un'auto che viaggia ad una velocità ad un certo momento inizia a muoversi con un'accelerazione così costante che durante il tempo τ la traiettoria s da essa percorsa risulta essere minima. Definisci questo percorso s. 2. Riflessione in volo Nel laboratorio balistico, durante un esperimento per studiare la riflessione elastica da ostacoli in movimento u, è stata lanciata una pallina da una piccola catapulta montata su una superficie orizzontale. Allo stesso tempo, dal punto in cui, secondo i calcoli, avrebbe dovuto cadere la palla, un enorme muro verticale iniziò a muoversi verso di esso a velocità costante (vedi figura). Dopo la riflessione elastica dal muro, la palla è caduta a una certa distanza dalla catapulta. Quindi l'esperimento è stato ripetuto, cambiando solo la velocità del muro. Si è scoperto che in due esperimenti l'impatto della palla sul muro è avvenuto alla stessa altezza h. Determinare questa altezza se è noto che il tempo di volo della palla prima della riflessione era nel primo caso t1 = 1 s, e nel secondo t2 = 2 s. A quale altezza massima H si è alzato il pallone durante l'intero volo? Qual è la velocità iniziale della palla se la distanza tra i punti della sua caduta sulla superficie orizzontale nel primo e nel secondo esperimento era L = 9 m? Determinare le velocità di moto uniforme della parete u1 e u2 in questi esperimenti e la distanza iniziale S tra la parete e la catapulta. Considera g = 1 m / s 2. Nota. Nel sistema di riferimento associato alla parete, i moduli della velocità della palla prima e dopo l'urto sono gli stessi e l'angolo di riflessione della palla è uguale all'angolo di incidenza. 3. Tre cilindri Il corpo, incollato da tre cilindri coassiali di diverse sezioni e diverse altezze, viene immerso in un liquido e viene rimossa la dipendenza della forza di Archimede F agente sul corpo sulla profondità h della sua immersione. È noto che l'area della sezione trasversale del cilindro più stretto (non il fatto che sia il più basso) è S = 1 cm 2. Traccia la dipendenza F (h) e usala per determinare l'altezza di ciascuno dei cilindri, le aree della sezione trasversale degli altri due cilindri e la densità del liquido. Durante l'esperimento, l'asse di rotazione dei cilindri è rimasto verticale, g = 1 m/s 2.h, cm F a, H, 3,9 1,8 2,4 3,6 4,2 4,8 6, 7,2 7, 3 7,5 7,6 7,7 7,8 7,9 7,9

2 4. Due in un cubo Il cubo è assemblato da resistori identici con resistenza R. Due resistori sono sostituiti da ponticelli ideali, come mostrato nella figura. Trova la resistenza totale del sistema risultante tra i pin A e B. Quali resistori dal resto possono essere rimossi in modo che ciò non modifichi la resistenza totale del sistema? Se sai che una corrente di I = 2 A scorre attraverso la maggior parte dei resistori nel circuito, come calcoli la corrente nel filo collegato al nodo A (o B)? Calcolare la corrente che scorre attraverso un ponticello ideale AA? 5. Punto di ghiaccio Determinare qual è la massa massima mp di vapore acqueo presa a una temperatura di 1 C, che può essere necessaria per riscaldare il ghiaccio nel calorimetro fino al punto di fusione (senza sciogliersi). La massa esatta del ghiaccio e la sua temperatura iniziale non sono note, ma questi valori potrebbero trovarsi nell'area evidenziata nel diagramma -3 m/m. Calore specifico -4 di vaporizzazione L = 2,3 MJ/kg, calore specifico di fusione del ghiaccio λ = 34 kJ/kg, calore specifico dell'acqua c = 4 2 J/(kg C), calore specifico del ghiaccio c1 = 2 1 J / (kg CON). La massa del ghiaccio m nel diagramma è data in unità convenzionali, mostrando quante volte la massa del ghiaccio è inferiore a m = 1 kg. La capacità termica del calorimetro e le perdite di calore sono trascurate t, С

3 1 classe 1. Potenza tempo Come risultato dell'esperimento, è stata ottenuta la dipendenza della potenza N di una forza orizzontale costante dal tempo t della sua azione su una barra di massa m = 2 kg inizialmente appoggiata su una tavola orizzontale liscia . Alcune misurazioni potrebbero non essere molto accurate. determinare la potenza della forza nell'istante di tempo = 6 s; trovare il valore della forza F. N, W 1,4 2,8 4,5 5, 6, 1,4 14,7 16,6 18,3 t, s 1, 1,5 2, 2,5 3,2 5 , 7,2 8,4 9, 2. Nel foro, Asta AB tocca la battuta K di un foro semisferico di raggio R. Il punto A si muove uniformemente con velocità lungo la superficie del foro, partendo dal punto inferiore N, fino al punto M. Trova la dipendenza del modulo di velocità u della barra terminale B dall'angolo α, che la barra forma con l'orizzonte. La lunghezza dell'asta AB è pari a 2R. 3. Acqua ghiacciata Nel calorimetro sono stati mescolati acqua e ghiaccio. Le loro masse esatte e le temperature iniziali sono sconosciute, ma questi valori si trovano nelle aree ombreggiate evidenziate nel diagramma. Trovare la massima quantità di calore che potrebbe essere trasferita dall'acqua al ghiaccio se, dopo aver stabilito l'equilibrio termico, la massa del ghiaccio non cambiasse. Determinare la possibile massa del contenuto calorimetrico in questo caso. Calore specifico di fusione del ghiaccio λ = 34 kJ / kg, calore specifico dell'acqua c = 42 J / (kg C), calore specifico del ghiaccio c1 = 21 J / (kg C). Le masse di acqua e ghiaccio sul diagramma sono fornite in unità convenzionali, mostrando quante volte le loro masse sono inferiori a m = 1 kg. La capacità termica del calorimetro e le perdite di calore sono trascurate t, 1 m / m

4 4. Tre in un cubo Il cubo è assemblato dagli stessi resistori con resistenza R. Tre resistori sono stati sostituiti con ponticelli ideali, come mostrato nella figura. Trova la resistenza totale del sistema risultante tra i pin A e B. Quali resistori dal resto possono essere rimossi in modo che ciò non modifichi la resistenza totale del sistema? Se sai che l'amperaggio che scorre attraverso la maggior parte dei resistori in un circuito elettrico è uguale, come si calcola l'amperaggio nel filo collegato al nodo A (o B)? I 2A Calcolare l'amperaggio che scorre attraverso il ponticello ideale AA? 5. Trasportatore laterale Un nastro trasportatore adagiato su un fianco si muove lungo un piano orizzontale accidentato in modo che il piano del nastro sia verticale. La velocità del nastro trasportatore è pari a υ. Il trasportatore si muove lungo il pavimento a velocità costante u perpendicolare alle sezioni principali del suo nastro. Da qualche tempo il trasportatore si è spostato a una distanza s. La sua nuova posizione è mostrata in figura. Il trasportatore spinge sul pavimento un blocco a forma di parallelepipedo rettangolare. La figura mostra una vista dall'alto di questo sistema. Ignorando la flessione della cinghia e assumendo che il movimento della barra sia costante, trovare lo spostamento della barra in tempo s/u. Determinare il lavoro di spostamento della barra eseguito dal trasportatore durante questo tempo. Il coefficiente di attrito tra la barra e il pavimento è μ1, e tra la barra e il nastro μ2.

5 11 classe 1. Potenza nello spazio Su una barra di massa m = 2 kg inizialmente appoggiata su un piano orizzontale liscio, iniziò ad agire una forza orizzontale costante F. Di conseguenza, la dipendenza della potenza N dallo spostamento s del barra è stata ottenuta. Alcune misurazioni potrebbero non essere molto accurate. In quali assi coordinati è lineare la dipendenza sperimentale della potenza dallo spostamento? Determina la potenza della forza nel punto con la coordinata s = 1 cm Trova il valore della forza F. N, W, 28.4.57.75 1,2 1,1 1,23 1,26 1,5 s, cm 1, 2, 4, 7, "Scuro materia" Gli ammassi di stelle formano sistemi della galassia senza collisioni, in cui le stelle si muovono uniformemente in orbite circolari attorno all'asse di simmetria del sistema. La galassia NGC 2885 è costituita da un ammasso di stelle a forma di sfera (nuclei con raggio r = 4 kpc) e un anello sottile, il cui raggio interno coincide con il raggio del nucleo e quello esterno è uguale a 15 r. L'anello è costituito da stelle di massa trascurabile rispetto al nucleo. Nel nucleo, le stelle sono distribuite uniformemente. Si è scoperto che la velocità lineare di moto delle stelle nell'anello non dipende dalla distanza dal centro della galassia: dal bordo esterno dell'anello al bordo del nucleo, la velocità delle stelle è υ = 24 km / S. Questo fenomeno può essere spiegato dalla presenza di massa non luminosa ("materia oscura"), distribuita sfericamente simmetricamente rispetto al centro della galassia al di fuori del suo nucleo. 1) Determinare la massa Me del nucleo galattico. 2) Determinare la densità media della sostanza del nucleo galattico. 3) Trovare la dipendenza della densità della "materia oscura" ρт (r) dalla distanza dal centro della galassia. 4) Calcolare il rapporto tra la massa della "materia oscura" che influenza il moto delle stelle nel disco e la massa del nucleo. Nota: 1 kpc = 1 kiloparsec = 3, m, costante gravitazionale γ = 6, N m 2 kg 2.

6 3. Quattro in un cubo Il cubo è assemblato da resistori identici con resistenza R. Quattro resistori sono sostituiti da ponticelli ideali, come mostrato nella figura. Trova la resistenza totale del sistema risultante tra i pin A e B. Attraverso quali resistori la corrente corrente è massima e attraverso quale e minima? Trova questi valori correnti se la corrente che entra nel nodo A è uguale a I = 1,2 A? Qual è la corrente che scorre attraverso il ponticello ideale AA`? 4. Rombo. Un processo ciclico eseguito su un gas ideale sul piano (p, V) è un rombo (vedi la figura qualitativa). I vertici (1) e (3) giacciono sulla stessa isobara e i vertici (2) e (4) giacciono sulla stessa isocore. Durante il ciclo, il gas svolto lavora A. Quanto differisce la quantità di calore Q12 fornita al gas nella sezione 1-2 dalla quantità di calore Q 3.4 nella sezione 3-4 ?, rimossa dal gas di 5. Ci non sono oscillazioni! In un circuito elettrico (vedi Fig.), costituito da un resistore con resistenza R, una bobina con induttanza L, un condensatore con una capacità di C contiene una carica Q. Ad un certo punto, la chiave K è chiusa e al stesso tempo inizia a modificare la capacità del condensatore in modo che un voltmetro ideale mostri una tensione costante. 1) In che modo la capacità del condensatore C (t) dipende dal tempo quando t cambia da a t 1 C L? 2) Quale lavoro è stato compiuto dalle forze esterne durante il tempo t1? Considera t 1 L / R C L. Suggerimento. La quantità di calore rilasciata sulla resistenza durante il tempo t1 è pari a t1 2 2 Q WR I () t Rdt. 3C

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Per trasformare la catena, usano la proprietà che in qualsiasi catena i punti con gli stessi potenziali possono essere collegati in nodi. E viceversa: i nodi della catena possono essere divisi, se poi i potenziali dei punti inclusi nel nodo non cambiano.

Nella letteratura metodologica, spesso scrivono quanto segue: se il circuito contiene conduttori con le stesse resistenze situate simmetricamente rispetto a qualsiasi asse o piano di simmetria, allora i punti di questi conduttori, simmetrici attorno a questo asse o piano, hanno lo stesso potenziale. Ma l'intera difficoltà è che nessuno sul diagramma designa un tale asse o piano, e non è facile trovarlo.

Propongo un altro modo semplificato per risolvere tali problemi.

Problema 1... Un cubo di filo (fig. 1) è incluso nella catena tra i punti Da A a B.

Trova la sua resistenza totale se la resistenza di ciascun bordo è R.

Metti il ​​cubo sul bordo AB(fig. 2) e "tagliatela" in duemetà parallele aereo LA 1 SI 1 SIpassando per le costole inferiori e superiori.

Considera la metà destra del cubo. Prenderemo in considerazione che le costole inferiore e superiore si sono divise a metà e sono diventate 2 volte più sottili e le loro resistenze sono aumentate 2 volte e sono diventate 2 volte R(fig.3).

1) Trova resistenzaR 1i primi tre conduttori collegati in serie:

4) Trova la resistenza totale di questa metà del cubo (Fig. 6):

Troviamo la resistenza totale del cubo:

Si è rivelato relativamente semplice, comprensibile e accessibile a tutti.

Compito 2... Il cubo di filo è collegato alla catena non da un bordo, ma da una diagonale COME qualsiasi sfaccettatura. Trova la sua resistenza totale se la resistenza di ciascun bordo è R (fig. 7).

Riposizionare il cubo sul bordo AB. Abbiamo "tagliato" il cubo in duemetà parallelelo stesso piano verticale (vedi Fig. 2).

Considera di nuovo la metà destra del cubo di filo. Teniamo conto che le nervature superiore e inferiore sono divise a metà e le loro resistenze sono 2 R.

Tenendo conto della condizione del problema, abbiamo la seguente connessione (Fig. 8).

Trascrizione

1 Fondazione Talento e Successo. Centro educativo Sirio. Direzione "Scienza". cambiamento piuttosto fisico. 207 anni. Parte I. Calcolo delle resistenze Legge di Ohm. Resistenza. Collegamento seriale e parallelo, circuiti bilanciati. Ponti. Trasformazione stella-triangolo. Catene per ponticelli. Catene e maglie infinite .. Determinare la resistenza equivalente delle strutture metalliche mostrate in figura. La resistenza di ciascun collegamento nella struttura, ad es. il filo tra i nodi, indipendentemente dalla lunghezza, è uguale. a) b) c) d) e) f) d) 2. N punti sono collegati tra loro da conduttori identici con resistenza ciascuno. Determinare la resistenza del circuito equivalente tra due punti adiacenti. 3. In un ponte di Wheatstone, le resistenze sono selezionate in modo che il galvanometro sensibile indichi zero. a) Supponendo che le resistenze 2 e r siano note, determinare il valore della resistenza rx. b) se si scambiano la batteria e il galvanometro, si ottiene nuovamente un circuito a ponte. L'equilibrio sarà mantenuto nel nuovo schema? 4. Trovare la resistenza equivalente della sezione del circuito. a) 2 b) 2 c) Determinare la resistenza equivalente della sezione del circuito contenente i ponticelli con resistenza trascurabile. a) b) Il circuito elettrico è composto da sette resistori collegati in serie = kΩ, 2 = 2 kΩ, 3 = 3 kΩ, 4 = 4 kΩ, 5 = 5 kΩ, 6 = 6 kΩ, 7 = 7 kΩ e quattro ponticelli. L'ingresso è alimentato con tensione U = 53,2 V. Specificare i resistori attraverso i quali scorrono le correnti minima e massima e determinare i valori di queste correnti.

2 Fondazione Talento e Successo. Centro educativo Sirio. Direzione "Scienza". cambiamento piuttosto fisico. 207 anni. 7. Un circuito composto da tre resistori e quattro ponticelli identici (i due inferiori sono collegati in parallelo) è collegato a una sorgente con una tensione di U = 0 V. Considerando il noto = 3 ohm, determinare la corrente nel ponticello B La resistenza dei ponticelli è molto inferiore alla resistenza dei resistori. U 2 V 8. Il cubo è assemblato dagli stessi resistori con resistenza. Le due resistenze vengono sostituite con ponticelli ideali come mostrato in figura. Trova la resistenza totale del sistema risultante tra i contatti e B. Quali resistori dal resto possono essere rimossi e questo non cambierà la resistenza totale del sistema? Se è noto che la corrente I = 2 scorre attraverso la maggior parte dei resistori nel circuito, qual è la corrente totale che entra nel sistema al nodo? Quale corrente scorre attraverso un ponticello ideale `? `K M C L B B` 9. Determinare la resistenza della rete metallica tra i terminali indicati. La linea spessa ha una resistenza trascurabile. La resistenza di ciascuno degli altri collegamenti della maglia è uguale. 0. Determinare la resistenza equivalente delle catene di resistori semi-infinite mostrate in figura. 2 2 a) b) c) Determinare la resistenza equivalente di una catena infinitamente ramificata costituita da resistori con resistenza. 2. La maglia quadrata infinita della maglia è fatta di cavo. La resistenza di ciascun bordo della rete è uguale. Nella Figura C, al centro della nervatura B. È noto che quando si collega un ohmmetro tra i punti e B, mostra resistenza / 2. Quale resistenza mostrerà l'ohmmetro quando è collegato tra i punti e C? 3. Determinare la resistenza di griglie piane infinite con la resistenza di un lato della cella, misurata tra i nodi e B. a) b) c) CCC 4. Determinare la resistenza di una griglia cubica volumetrica infinita con la resistenza di un lato della cellula, misurata tra nodi adiacenti e B.

3 Fondazione Talento e Successo. Centro educativo Sirio. Direzione "Scienza". cambiamento piuttosto fisico. 207 anni. 5. La sfera metallica cava ha un raggio r = 0 cm e uno spessore della parete d = mm. È in rame, ad eccezione della striscia all'"equatore" con una larghezza di a = 2 mm, che è in alluminio. Quando la tensione U = 0, mV è stata applicata ai "poli" della palla, una corrente I = 5,2 l'ha attraversata. L'esperimento è stato ripetuto con un'altra palla, che aveva una striscia di ferro invece di una striscia di alluminio. Quale corrente passerà attraverso questa palla? La resistenza specifica dell'alluminio è 0,03 ohm mm 2 / m, il ferro è 0,0 ohm mm 2 / m. 6. Un anello di raggio r = 0 cm è costituito da un filo di sezione S = 5 mm 2. Il materiale del filo è disomogeneo e la sua resistività dipende dall'angolo φ come mostrato nel grafico. La resistenza tra tutte le possibili coppie di punti dell'anello viene misurata con un ohmmetro. Qual è la resistenza massima che si può ottenere con tali misurazioni?

4 Fondazione Talento e Successo. Centro educativo Sirio. Direzione "Scienza". cambiamento piuttosto fisico. 207 anni. Misure di corrente e tensione. metro, voltmetro e ohmmetro. Parte II Strumenti di misura Determinare i parametri sconosciuti del circuito elettrico. (I dispositivi sono considerati ideali). U 0 2 a) U 0 = 24 B = 2 I -? U v-? b) 2 U I 4 = = 2 2 = 3 3 = 2 4 = 20 5 = 0 U-? io 6 =? 2. Determinare la lettura dell'amperometro nel circuito mostrato. Tensione sorgente U =, 5 V, resistenza di ciascun resistore = com. 3. Sulla sezione del circuito, il cui schema è mostrato in figura, sono collegati resistori con resistenze = 6 Ohm, 2 = 3 Ohm, 3 = 5 Ohm, 4 = 8 Ohm. Letture del primo amperometro I = 0 ,. Trova la lettura sul secondo amperometro. 4. Sulla base delle letture note dei dispositivi, determinare quelle sconosciute. Considera le resistenze degli amperometri molto inferiori alla resistenza dei resistori. I dispositivi sono gli stessi. 6 a) b) c) C 5 B 5 2 3C d) e) B Come cambieranno le letture degli strumenti ideali quando il cursore del reostato / potenziometro viene spostato nella direzione indicata dalla freccia o quando viene aperta la chiave? 3 a) b) c) d) Ɛ, r Ɛ, r 6. Il circuito è composto da un numero di resistori diversi, un reostato, una batteria ideale, un voltmetro e un amperometro. Il cursore del reostato viene spostato, aumentando leggermente la sua resistenza. In quale direzione cambieranno le letture del voltmetro e dell'amperometro?

5 Fondazione Talento e Successo. Centro educativo Sirio. Direzione "Scienza". cambiamento piuttosto fisico. 207 anni. 7. Determinare le letture del voltmetro collegato tra i due nodi del frammento del circuito elettrico, se le letture degli amperometri e 3 sono uguali a I = 2, I3 = 9, rispettivamente, e la resistenza dei resistori = 0 Ohm. I2 I3 I 8. Un circuito elettrico a forma di tetraedro contiene quattro resistori identici, una sorgente di tensione costante ideale e un amperometro ideale che mostra la corrente I = 2. Se sostituisci l'amperometro con un voltmetro ideale, mostrerà un tensione U = 2 V. Determinare la tensione U0 della sorgente e la resistenza di un resistore. 9. Il circuito elettrico è una griglia costituita da collegamenti identici con la stessa resistenza. Uno dei collegamenti è stato sostituito con un voltmetro ideale. Il circuito è alimentato con tensione U0 = 9,7 V. Trovare la lettura sul voltmetro. U0 0. Il circuito elettrico è una griglia costituita da collegamenti identici con la stessa resistenza. Uno dei collegamenti è stato sostituito con un voltmetro ideale. Al circuito viene applicata la tensione U0 = 73 V. Trovare la lettura del voltmetro. U0. Lo sperimentatore ha assemblato il circuito mostrato nella figura da diversi resistori identici e voltmetri identici. Quale sarà la somma delle letture di tutti i voltmetri se viene applicata una tensione U = 6 V ai contatti B. La resistenza dei voltmetri è molto maggiore della resistenza dei resistori. 2. La sezione del circuito è costituita da resistenze sconosciute. Come, avendo una sorgente, un amperometro e un voltmetro ideali, collegando fili con resistenza zero, misurare la resistenza collegata ai punti A e B senza rompere un solo contatto nel circuito? WCK В NDCLEDFG 3. L'esperto di fisica ha assemblato un circuito di tre resistori identici, lo ha collegato a una sorgente di tensione costante (che può essere considerata ideale) e ha misurato la tensione con un voltmetro prima tra i punti e D, e poi tra i punti e B. He ottenuto U = 3 V e U2 = 0,9 V, rispettivamente. Quindi l'intenditore di fisica collegò i punti e C con un filo (la cui resistenza può essere trascurata) e misurò la tensione tra i punti B e D. Cosa ottenne? 4. Il circuito mostrato in figura contiene 50 amperometri diversi e 50 voltmetri identici. Le letture del primo voltmetro U = 9,6 V, del primo amperometro I = 9,5 m, del secondo amperometro I2 = 9,2 m. Determinare da questi dati la somma delle letture di tutti i voltmetri. 5. Se solo il primo voltmetro è collegato alla batteria, mostra 4 V. Se è collegato solo il secondo, mostra 4,5 V. Se entrambi questi voltmetri sono collegati in serie alla batteria, allora insieme mostrano 5 V. Quali saranno le letture di questi due voltmetri se sono collegati alla stessa batteria in parallelo? 2 B

6 Fondazione Talento e Successo. Centro educativo Sirio. Direzione "Scienza". cambiamento piuttosto fisico. 207 anni. 6. Il circuito elettrico è costituito da due voltmetri identici e due amperometri. Le loro letture sono rispettivamente U = 0 V, U2 = 20 V, I = 50 m, I2 = 70 m. Determinare la resistenza del resistore, dopo aver ricevuto la risposta generale. 7. Il circuito elettrico è costituito da una batteria, sei resistori, i cui valori di resistenza sono = Ohm, 2 = 2 Ohm, 3 = 3 Ohm, 4 = 4 Ohm e tre amperometri identici, la cui resistenza interna r è piccolo. Calcolare le letture dell'amperometro se la tensione della batteria è U = 99 V. 8. Trovare le letture degli stessi voltmetri. Le resistenze dei voltmetri sono molto più alte delle resistenze dei resistori = 0 ohm. Tensione di ingresso U = 4,5 V. 9. Un amperometro e un voltmetro sono collegati in serie a una batteria con EMF = 9 V e una resistenza interna sconosciuta. Le resistenze dei dispositivi sono sconosciute. Se una resistenza è collegata in parallelo al voltmetro (anche il suo valore è sconosciuto), la lettura dell'amperometro raddoppia e la lettura del voltmetro viene dimezzata. Qual era la lettura del voltmetro dopo aver collegato la resistenza? 20. Determinare le letture degli stessi ohmmetri nei circuiti mostrati in figura La resistenza di ciascuno dei resistori nei circuiti è uguale. a) b) c) 2. Il circuito elettrico è una rete costituita da collegamenti identici con la stessa resistenza. Due dei collegamenti vengono sostituiti con ohmmetri identici. Trova le letture dell'ohmmetro. 22. Determinare la somma delle letture dell'ohmmetro nel diagramma mostrato in figura. Ɛ, r Ɛ 2, r Il circuito mostrato nella figura è stato assemblato da ohmmetri identici. Uno degli strumenti mostra resistenza = 2000 ohm. Determinare la somma delle letture dei due ohmmetri rimanenti. 24. Costruisci un grafico della dipendenza delle letture dell'ohmmetro destro in base alla resistenza del reostato, che può variare da 0 a 2. Resistenza propria dell'ohmmetro. Considera gli ohmmetri allo stesso modo. 0-2

7 Fondazione Talento e Successo. Centro educativo Sirio. Direzione "Scienza". cambiamento piuttosto fisico. 207 anni. Parte III Fonti di energia. Elementi non lineari Legge di Joule-Lenz. Fonti di tensione. La forza elettromotrice della sorgente di corrente. Legge di Ohm per un circuito completo. Collegamenti di alimentazione. Elementi non lineari .. Il circuito mostrato nella figura è assemblato da lampadine identiche e collegato a una sorgente di tensione. Disporre le lampadine in ordine crescente di luminosità. 2. Un circuito a quattro resistori è collegato alla sorgente di tensione regolata come mostrato in figura. Lo strumento mostra una corrente di 2,5. Su due resistori viene assegnata una potenza di 50 W, sugli altri due 200 watt. Il tasto K è chiuso e la tensione della sorgente viene modificata in modo che l'amperometro legga nuovamente 2,5. Quale potenza verrà assegnata ai resistori dopo? 3. Una catena di due resistori collegati in serie è collegata a una sorgente di tensione costante U = 2 V. Resistenza di uno di essi = 4 ohm. A quale valore di resistenza 2 del secondo resistore la potenza termica rilasciata su di esso sarà massima? Trova questa potenza massima. 4. Ci sono gli stessi resistori a forma di cilindro regolare. La superficie laterale di ciascun resistore è ben isolata e, quando viene riscaldata, il trasferimento di calore avviene solo attraverso le estremità. Uno dei resistori era collegato a una batteria ideale. Allo stesso tempo, si è riscaldato fino a una temperatura di t = 38 C. Quindi, tre di questi resistori sono stati collegati in serie a questa batteria, facendo combaciare strettamente le loro estremità e garantendo un buon contatto elettrico. A che temperatura si riscaldano le resistenze? Temperatura ambiente t0 = 20 C. La potenza termica è proporzionale alla differenza di temperatura tra la resistenza e l'ambiente. La resistenza dei resistori non cambia quando riscaldata. 5. Un conduttore cilindrico di raggio r è costituito da due sezioni omogenee con resistività ρ e ρ2 e una sezione disomogenea di lunghezza L che le collega. Quale potenza termica viene rilasciata in una sezione disomogenea se la tensione su ρ ρ 2 2r di lunghezza unitaria di un conduttore con resistività ρ uguale a u e L la resistività della sezione disomogenea varia linearmente da a ρ2? 6. Un resistore è collegato alla sorgente di corrente ideale. La tensione della sorgente è uguale a U. Si è scoperto che la temperatura del resistore T dipende dal tempo t come T = T0 + αt (T0 e α sono costanti note). Il resistore ha massa m ed è costituito da una sostanza con calore specifico c. Qual è la potenza termica ceduta dal resistore all'ambiente? 7. La resistenza del resistore aumenta linearmente con la temperatura e la potenza di trasferimento del calore dalla sua superficie è direttamente proporzionale alla differenza di temperatura tra il resistore e l'ambiente. Se una corrente molto piccola viene fatta passare attraverso il resistore, la sua resistenza è 0. Quando la quantità di corrente che scorre attraverso il resistore si avvicina a I0, il resistore si riscalda rapidamente e si scioglie. Qual è la tensione ai capi del resistore se viene attraversata da una corrente I0 / 2? 8. Una sorgente di corrente è collegata a un resistore, la cui resistenza dipende dalla temperatura secondo la legge (t) = 0 (+ αt), dove t è la temperatura in , α e 0 sono coefficienti sconosciuti. Dopo un po', la sorgente viene disconnessa dal resistore. Il grafico della temperatura della resistenza in funzione del tempo è mostrato in figura. La potenza di trasferimento del calore del resistore all'ambiente è proporzionale alla differenza di temperatura tra il resistore e l'ambiente: P = βt, dove β è un coefficiente sconosciuto. Supponendo che la temperatura del resistore sia la stessa in tutti i punti, trova α.

8 Impossibile visualizzare il motivo in questo momento. Fondazione Talento e Successo. Centro educativo Sirio. Direzione "Scienza". cambiamento piuttosto fisico. 207 anni. 9. Trova l'EMF e la resistenza interna della sorgente equivalente (Ɛe = φ φb) Ɛ Ɛ 2 a) b) c) 2r r B 2 r B Ɛ Ɛ rd) e) rf) 2Ɛ BB Ɛ Ɛ r Ɛ 2 Ɛ r B Ɛ r 2Ɛ Ɛ B r 0. Esiste un circuito contenente N = 000 sorgenti di corrente identiche con EMF Ɛ e resistenza interna r ciascuna. Ci sono m sorgenti di corrente tra i punti ub (sull'arco SV). Trova la differenza di potenziale tra i punti e B. Quale sarà questa differenza di potenziale se gli elementi sono uno di fronte all'altro con gli stessi poli?. Lo sperimentatore ha assemblato un circuito elettrico costituito da diverse batterie con resistenze interne trascurabili e fusibili identici, la cui resistenza è anch'essa molto piccola, e ne ha disegnato lo schema (i fusibili nello schema sono indicati da rettangoli neri). Lo sperimentatore ricorda che quel giorno durante l'esperimento tutti i fusibili sono rimasti intatti. Alcuni voltaggi della batteria sono noti. Ricostruire i valori di tensione sconosciuti. 2. La figura mostra le caratteristiche di corrente-tensione idealizzate del diodo e del resistore. Tracciare la caratteristica corrente-tensione della sezione circuitale contenente un diodo e un resistore collegati: a) in parallelo; b) coerentemente. I0 0 I U0 2U0 D U 3. La figura mostra le caratteristiche ideali di corrente-tensione del diodo e del resistore. Tracciare la caratteristica corrente-tensione della sezione del circuito contenente il diodo e due resistori. -0.4-0.2 3.0 2.0.0 0 -, 0 I, D 0.2 0.4 0.6 U, V a) b) 4. La figura mostra le caratteristiche corrente-tensione del resistore e della sezione circuitale costituita da un resistore e un elemento non lineare collegati: a) in serie; b) in parallelo. -0.4-0.2 3.0 2.0.0 0 I, 0.2 0.4 0.6 U, V Tracciare la caratteristica corrente-tensione dell'elemento non lineare. -, 0 0,5 5. Determinare attraverso quale elemento non lineare passerà la corrente maggiore, 2 0,4 se è collegato a una sorgente con U0 = 0,5 V e r = Ohm. 3 0,3 0,2 I, 0, 0 0, 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 U, V

9 Fondazione Talento e Successo. Centro educativo Sirio. Direzione "Scienza". cambiamento piuttosto fisico. 207 anni. 6. Trovare la quantità di corrente che scorre attraverso il diodo nel circuito mostrato in figura.La tensione della sorgente ideale U e la resistenza sono note. 4 U 2 7. Un elemento non lineare x è collegato a uno dei bracci del ponte, per il quale la dipendenza della corrente Ix dalla tensione applicata Ux è data dalla formula: ix = Ux 3, dove = 0,25 / V 3. Trova la potenza Nx rilasciata sull'elemento non lineare nelle condizioni in cui non c'è corrente attraverso il galvanometro . Resistenze del resto dei bracci del ponte = 2 ohm, 2 = 4 ohm e 3 = ohm. 8. Quando una lampadina è stata inserita nella lampada da tavolo, sulla quale è stata dissipata la potenza W = 60 W, si è scoperto che la potenza W2 = 0 mW è stata dissipata sui fili di collegamento della lampada. Quale potenza verrà dissipata sui fili di collegamento se si mette una lampadina con potenza W3 = 00 W? La tensione nella rete in entrambi i casi è considerata uguale a U = 220 V. 9. La resistenza dell'elemento X cambia a seconda della tensione ai suoi capi. Se la tensione U< Uкр, то сопротивление равно, а при U >La resistenza Ucr è 2. Da tre elementi X, viene assemblato il circuito mostrato in figura. Trova la dipendenza della corrente attraverso il circuito dalla tensione ai suoi capi. 20. La tensione di una sorgente collegata a un circuito costituito da resistori identici con resistenza = Ohm e un elemento non lineare può essere modificata. La dipendenza delle letture dell'amperometro dalla tensione della sorgente è indicata sul grafico. La direzione positiva della corrente è indicata nello schema elettrico. Ricostruire la caratteristica corrente-tensione dell'elemento non lineare da questi dati. 2. Il circuito elettrico, il cui schema è mostrato in figura, contiene tre resistori identici = 2 = 3 = e tre diodi identici D, D2, D3. La caratteristica corrente-tensione del diodo è mostrata nel grafico. Determina la corrente attraverso l'amperometro I in base alla tensione UВ tra i punti e V. Il misuratore è l'ideale. Traccia la dipendenza di I da UB, indicando i valori della corrente e della tensione nei punti caratteristici. 22. Hai a disposizione un numero illimitato di resistori e diodi arbitrari. I diodi passano la corrente solo in una direzione, mentre la caduta di tensione su di essi è uguale a V (vedi Fig. A). Quale circuito deve essere assemblato in modo che abbia una tale dipendenza della corrente dalla tensione, come mostrato in Fig. B? Cerca di utilizzare il minor numero di elementi possibile. Test. D.C. a 0 Ohm (su uno dei resistori collegati in parallelo) 2. 3/30

10 3. 0 / m 5. 4 m Fondazione Talento e Successo. Centro educativo Sirio. Direzione "Scienza". cambiamento piuttosto fisico. 207 anni.

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Sviluppare: sviluppare le capacità di pensiero logico, pensiero astratto, capacità di sostituire schemi di equivalenza, semplificare il calcolo degli schemi.

Educativo: favorire il senso di responsabilità, l'autonomia, il bisogno di competenze acquisite nella lezione del futuro

Equipaggiamento: struttura metallica di un cubo, tetrader, maglia di una catena infinita di resistenze.

DURANTE LE LEZIONI

In aggiornamento:

1. Insegnante: "Ricordiamo la connessione in serie delle resistenze".

Gli studenti disegnano un diagramma alla lavagna.

e scrivi

U circa = U 1 + U 2

Y circa = Y 1 = Y 2

Insegnante: ricorda la connessione parallela delle resistenze.

Lo studente alla lavagna abbozza un diagramma elementare:

Y circa = Y 1 = Y 2

; per per n uguale

insegnante: E ora risolveremo i problemi di calcolo della resistenza equivalente, la sezione del circuito è presentata sotto forma di una figura geometrica o di una rete metallica.

Problema numero 1

Il telaio del filo ha la forma di un cubo, i cui bordi rappresentano la resistenza uguale R. Calcolare la resistenza equivalente tra i punti A e B. Per calcolare la resistenza equivalente di questo telaio, è necessario sostituirlo con un circuito equivalente. I punti 1, 2, 3 hanno lo stesso potenziale, possono essere collegati in un nodo. E i punti (vertici) del cubo 4, 5, 6 possono essere collegati a un altro nodo per lo stesso motivo. Gli studenti hanno un tale modello su ogni scrivania. Dopo aver completato le azioni descritte, viene disegnato un circuito equivalente.

Resistenza equivalente nella sezione AC; su CD; su DB; ed infine per il collegamento in serie delle resistenze si ha:

Per lo stesso principio, i potenziali dei punti A e 6 sono uguali, B e 3 sono uguali. Gli studenti abbinano questi punti sul loro modello e ottengono un circuito equivalente:

Il calcolo della resistenza equivalente di un tale circuito è semplice.

Problema numero 3

Lo stesso modello di cubo, con l'inclusione nella catena tra i punti 2 e B. Gli studenti collegano punti con potenziale uguale 1 e 3; 6 e 4. Quindi il diagramma sarà simile a questo:

I punti 1,3 e 6,4 hanno potenziali uguali e la corrente di resistenza tra questi punti non scorrerà e il circuito è semplificato nella forma; la cui resistenza equivalente è calcolata come segue:

Problema numero 4

Piramide triangolare equilatera, il cui bordo ha resistenza R. Calcola la resistenza equivalente quando è collegata al circuito.

I punti 3 e 4 hanno lo stesso potenziale, quindi nessuna corrente scorrerà lungo il bordo 3,4. Gli studenti lo portano via.

Quindi il diagramma sarà simile a questo:

La resistenza equivalente è calcolata come segue:

Problema numero 5

Rete metallica con resistenza di collegamento R. Calcolare la resistenza equivalente tra i punti 1 e 2.

Al punto 0, i collegamenti possono essere separati, quindi il diagramma sarà simile a:

- resistenza di una metà simmetrica in 1-2 punti. Parallelo ad esso c'è lo stesso ramo, quindi

Problema numero 6

La stella è composta da 5 triangoli equilateri, la resistenza di ciascuno .

Tra i punti 1 e 2, un triangolo è parallelo a quattro, collegati in serie

Avendo esperienza nel calcolo della resistenza equivalente dei wireframe, puoi iniziare a calcolare le resistenze di un circuito contenente un numero infinito di resistenze. Per esempio:

Se separi il link

dallo schema generale, quindi lo schema non cambierà, quindi può essere presentato nella forma

o ,

risolviamo questa equazione rispetto a R eq.

Riepilogo della lezione: abbiamo imparato a rappresentare in modo astratto i circuiti delle sezioni del circuito, sostituirli con circuiti equivalenti, che facilitano il calcolo della resistenza equivalente.

Nota: presenta questo modello come: