Физика. Задачи для поступающих в вузы - Бендриков Г.А.
Скачать (прямая ссылка):
850. К аккумулятору с внутренним сопротивлением г = 1 Ом подключен нагревать с сопротивлением R = 8 Ом. Затем параллельно с первым подключили второй такой же нагреватель. Найти отношение количеств теплоты, выделяющихся в единицу времени во внешней цепи.
851. К источнику тока с внутренним сопротивлением г = 1 Ом подключаются два резистора с сопротивлением R = 0,5 Ом каждый. Один раз резисторы подключаются последовательно, другой раз -параллельно. Найти отношение мощностей, выделяющихся во внешней цепи в обоих случаях.
852. Батарея состоит из параллельно соединенных элементов с ЭДС % = 5,5 В и внутренним сопротивлением г = 5 Ом. При токе во внешней цепи / = 2 А полезная мощность N ~ 7 Вт. Сколько элементов имеет батарея?
853. Нагреватель, имеющий сопротивление R = 25 Ом, питается от двух одинаковых аккумуляторов с внутренним сопротивлением г = 10 Ом. Параллельно или последовательно следует соединить аккумуляторы, чтобы получить в нагревателе большую мощность?
854. Электровоз массы т = 300 т движется вниз по горе со скоростью и = 36 км/ч. Уклон горы а = 0,01, сила сопротивления движению электровоза составляет 3% от действующей на него силы тяжести. Какой ток протекает через мотор электровоза, если напряжение в сети V = 3 кВ и КПД электровоза Г| = 80 %?
145
855. Из одного пункта в другой передается электроэнергия, питающая установку мощности N = 62 кВт. Сопротивление проводов линии R = 5 Ом. Найти падение напряжения в линии, потери мощностей в ней и КПД передачи, если передача осуществляется при напряжениях V\ = 6200 В и V2 = 620 В.
856. Какое сопротивление R должен иметь резистор из нихро-мовой проволоки, включенный последовательно с лампой, чтобы лампа горела нормальным накалом при напряжении V = 220 В, если лампа рассчитана на напряжение V{} = 120 В при мощности N = 60 Вт? Найти длину / проволоки, если ее удельное сопротивление р = 1,0 мкОм • м, а ее сечение S = 0,5 мм.
857. Найти мощность N, выделяющуюся во внешней цепи, состоящей из двух резисторов с сопротивлением R каждый, если на резисторах выделяется одна и та же мощность как при последовательном, так и при параллельном соединении. ЭДС источника тока % = 12 В, его внутреннее сопротивление г = 2 Ом.
858. Какую мощность N потребляет схема, изображенная на рис. 136? ЭДС элемента % = 12 В, его внутреннее сопротивление г = 0,4 Ом. Сопротивления резисторов R\ = 2 Ом, R2 = 4 Ом, R? = 3 Ом, Л!4 = 6 Ом и R5 = 10 Ом.
859. Три одинаковых элемента с ЭДС % и резисторы с сопротивлением R каждый включены в цепь, изображенную на рис. 137. Найти мощность, выделяющуюся на всех сопротивлениях схемы.
860. Для составления елочной гирлянды имеется П\ = 10 лампочек мощности N = 2 Вт при номинальном напряжении V\ = 4 В и некоторое число лампочек, имеющих ту же мощность при номинальном напряжении V{ = 8 В. Какое минимальное число п2 8-воль-товых лампочек нужно взять, чтобы, добавив их к десяти 4-вольто-вым, составить гирлянду для включения в сеть с напряжением V„= 120 В?
146
861. Источник тока замыкают первый раз на сопротивление /?i=9 Ом, второй раз - на сопротивление /?2 = 4 Ом. Оба раза за одно и то же время на сопротивлениях выделяется одно и то же количество теплоты. Найти внутреннее сопротивление г источника.
862. При одном и том же напряжении одна лампа потребляет мощность, в два раза большую, чем другая. Найти мощности /V, и N2, потребляемые каждой лампой при их последовательном включении в цепь, если вместе они в этом случае потребляют мощность N.
863. От источника тока необходимо передать потребителю мощность N{) = 4 кВт. Сопротивление подводящих проводов R = = 0,4 Ом. Какое напряжение должно быть на зажимах источника, чтобы потери мощности в проводах составляли 4 % потребляемой мощности?
864. Конденсатор емкости Ch имеющий заряд с/ь соединяют через резистор с конденсатором емкости С2, имеющим заряд q2. Какое количество теплоты Q выделяется на резисторе?
Соединяются противоположно заряженные обкладки.
865. Найти энергию W батареи конденсаторов, изображенной на рис. 138, при разомкнутом и замкнутом ключе К. Емкости конденсаторов С, = С, С2 = 2С, С3 = С/2, С4 = С. ЭДС источника тока равна %.
§ 22. Электролиз. Законы Фарадея
Электролизом называется выделение вещества на электродах, погруженных в раствор или расплав электролита, при прохождении тока. Масса т выделившегося при электролизе вещества согласно первому закону Фарадея пропорциональна заряду q, прошедшему через раствор или расплав электролита:
т - kq = klx,
где I — ток в цепи, т - время его прохождения, а коэффициент пропорциональности к, различный для разных веществ, носит название электрохимического эквивалента и выражается в килограммах на кулон (кг/Кл).
Согласно второму закону Фарадея электрохимический эквивалент вещества прямо пропорционален молярной массе ц этого вещества и обратно пропорционален его валентностям г:
II С, \ Сз II II" ¦ С, к С4 II
II ^ II %
Рис. 138
147
где химический эквивалент вещества А = [i/z выражается в килограммах на моль (кг/моль). Постоянная Фарадея F (в кулонах на моль) имеет для всех веществ одно и то же значение и равна произведению постоянной Авогадро Na на элементарный электрический заряд е:
