Prąd stały - klasy III

Zadanie 1. Oblicz opór przewodnika, w którym podczas 6 min przy napięciu 10 V przepływa ładunek 60C

Zadanie 2. Oblicz wartość ładunku, jaki przepłynie przez przewodnik o oporze 4 Ω dołączony do źródła o napięciu 12 V w czasie 1 min.

Zadanie 3. W obwodzie przez opornik o oporze 3 Ω płynie prąd o natężeniu 2 A. Jaki prąd przepłynie przez opornik o oporze 2 Ω dołączony równolegle do pierwszego?

Zadanie 4. W obwodzie przez opornik o oporze 3 Ω płynie prąd o natężeniu 2 A. Jaki prąd przepłynie przez opornik o oporze 2 Ω dołączony szeregowo do pierwszego?

Zadanie 5. Jakie napięcie wskaże woltomierz w obwodzie:

    R1 = 10 Ω                                         

    R2 = 20 Ω

    R3 = 30 Ω

    E = 60 V

Zadanie 6. Jakie natężenie wskaże amperomierz w obwodzie:

    R1 = 10 Ω                                         

    R2 = 20 Ω

    R3 = 30 Ω

    E = 60 V

Zadanie 7. Jakie są wskazania mierników w obwodzie:

R1 = 5 Ω  

R2 = 15 Ω

R3 = 15 Ω

E = 45 V

Zadanie 8. W pokoju pracuje telewizor o mocy 640 W. Jest on połączony równolegle z radiem o mocy 110 W do sieci o napięciu 220 V.

a)      oblicz natężenie prądu płynącego przez radio.

b)      ile wynosi opór radia, a ile  telewizora? 
c)      jaką pracę wykona prąd, jeśli urządzenia pracują 1 godzinę

d)     narysuj schemat obwodu elektrycznego uwzględniając pomiar spadku napięcia na radiu oraz wartość natężenia prądu przepływającego przez telewizor.

Zadanie 9. Oblicz natężenie prądu na schemacie, jeżeli ε1=6V, ε2=3V, R1=5 Ω R2=10Ω a R3=15Ω.

Zadanie 10

a) Wyznacz natężenie prądu w każdej z przedstawionych na schemacie gałęzi

obwodu elektrycznego.

b) Oblicz spadek napięcia na R3.

Przyjmij do obliczeń następujące wartości:

R1 = 2 Ω        

R2 = 4 Ω        

R3 = 8 Ω

ε1 = 2 V       
ε2 = 6 V         

Zadanie 11. Kuchenka elektryczna ma spiralę wykonaną z drutu konstantanowego o średnicy 0,6 mm.

Moc kuchenki wynosi 400 W, gdy płynie przez nią prąd o natężeniu 4 A.

a)      Jaka jest długość drutu w spirali?

b)      Jaki jest opór drutu spirali?

c)      Jaką moc będą miały 2 takie kuchenki połączone ze sobą szeregowo i równolegle

Metal	ρ 10-6 Ω · m	Metal	ρ 10-6 Ω · m
Nikielin	0,41	Konstantan	0,50

Zadanie 12. Grzałkę elektryczną o oporze R użyto do ogrzania masy m wody od temperatury T₁ do temperatury T₂. Jak długo ogrzewano wodę, jeśli grzałka zasilana jest z sieci o napięciu U. Założyć, że całe wydzielone ciepło jest zużywane na ogrzanie wody.  Ciepło właściwe wody wynosi c_w. 

Zadanie 13.  Spiralę o oporności R podłączono do akumulatora o sile elektromotorycznej E i oporności wewnętrznej r. Zauważono, że podczas przepływu prądu przez spiralę grzeje się również akumulator. Ile razy więcej ciepła wydziela się na spirali niż w akumulatorze?

Zadanie 14. W sześcioramiennym żyrandolu świeci się sześć żarówek, każda o mocy P = 60 W. Spadek napięcia U na oporze żyrandola jest równy 240 V. Wyznaczyć:

A) Natężenie prądu I płynącego przez każdą z żarówek.

B) Natężenie prądu Ic  płynącego w przewodniku doprowadzającym prąd do żyrandola.

C) Opór elektryczny żarówki.

D) Opór elektryczny żyrandola.

E) Czas t, w którym świecący żyrandol zużywa energię E = 10 kWh.

Wskazówka: żarówki są połączone równolegle.

Zadanie 15. 

a) Do akumulatora o sile elektromotorycznej E = 15 V i oporze wewnętrznym Rw = 2 Ω podłączono szeregowo N = 12 jednakowych oporników o oporze R = 4  Ω każdy. Obliczyć natężenie prądu I płynącego przez oporniki. Wyznaczyć moc energii wydzielanej w postaci ciepła na pojedynczym oporniku i w całym obwodzie elektrycznym.

b) Osiem oporników o oporze R = 4 Ω każdy połączono równolegle, a następnie podłączono do akumulatora, o którym jest mowa w punkcie a). Obliczyć natężenie prądu Ip płynącego przez pojedynczy opornik.

Zadanie 16. Do akumulatora o sile elektromotorycznej E = 50 V i oporze wewnętrznym Rw = 15 Ω podłączono trzy oporniki: R1 = 100 Ω, R2 = 300 Ω i R3 = 160 Ω w sposób, który przedstawia załączony obok rysunek. Obliczyć:

A) natężenie prądu I3 płynącego przez opornik R3;

B) napięcie U1 na oporze R1;

C) natężenie prądu I2 płynącego przez opornik R2.

Zadanie 17.

A) Do źródła prądu stałego o sile elektromotorycznej E = 600 V i oporze wewnętrznym Rw = 25 Ω podłączono grzałkę o oporze R = 100 Ω. Grzałkę zanurzono w wodzie o temperaturze t1 = 20⁰C, masie mw =3,6 kg. Naryso­wać schemat obwodu elektrycznego i obliczyć czas ΔT1, po którym woda zacznie wrzeć. Przyjąć ciepło właściwe wody cw =4,2 · 10³ J/(kg · K). (odp. 525,1 s)

B) Obliczyć czas ΔT2, po którym dwie takie grzałki połączone równolegle ze sobą i podłączone do tego samego źródła prądu zagotują wodę.

Zadanie 18. Do akumulatora o oporze wewnętrznym Rw = 5 Ω i sile elektromotorycznej E = 20 V podłączono opornik o oporze R = 245 Ω. Narysować schemat obwodu elektrycznego i obliczyć: 1) natężenie prądu I0 płynącego w układzie;

2) napięcie UR na oporze R;

3) energię WR wydzielaną na oporze R w czasie t = 1 min.

Zadanie 19.

a) Do akumulatora o oporze wewnętrznym Rw = 25 Ω i sile elektromotorycznej E = 25 V podłączono metalowy drut o stałym polu przekroju poprzecznego i oporze R = 225 Ω. Narysować schemat obwodu elektrycznego i obli­czyć:

1) natężenie prądu I0 płynącego w układzie;

2) napięcie UR na oporze R;

3) moc P prądu wydzielaną na oporze R.

b) Metalowy drut, o którym mowa w punkcie a) pocięto na 15 jednakowych kawałków, które następnie połączono równolegle i podłączono do tego samego akumulatora. Wyznaczyć natężenie prądu I płynącego w obwodzie oraz spadek napięcia na oporze zewnętrznym.

Zadanie 20.

Dwie żarówki o mocach nominalnych P1 = 50 W i P2 = 75 W, na napięcie U0 = 110 V, połączono szeregowo i włączono do sieci o napięciu 220 V. Oblicz moce wydzielające się w każdej z żarówek.