Упражнения за електрически ток

Електрическият ток представлява количеството заряд, което преминава през проводник за единица време. Единицата за електрически ток в международната система е ампер (A).

При изчисленията на електрическите вериги често трябва да изчисляваме тока, преминаващ през техните клеми. Като много заредено съдържание в приемните изпити в колежа.

Така че, не пропускайте възможността да проверите знанията си, като изпробвате упражненията по-долу и следвате предложените резолюции.

Разрешени и коментирани проблеми

1) UERJ - 2019

Идентични омични резистори бяха комбинирани в четири различни вериги и подложени на едно и също напрежение U_{А, Б}. Вижте схемите:

При тези условия електрическият ток с по-малък интензитет се установява в следната верига:

там
б) II
в) III
г) IV

Вижте Отговор

Тъй като резисторите са омични, можем да приложим закона на Ом в четирите предложени схеми, т.е.:

U_{А, Б} = R_{уравнение}.i

Анализирайки тази връзка, заключаваме, че ако напрежението на клемите AB е еднакво за всички вериги, то тази с най-високо еквивалентно съпротивление ще има по-малко ток.

Следователно трябва да изчислим еквивалентното съпротивление във всяка верига.

I) Имаме четири резистора, свързани паралелно. По този начин еквивалентното съпротивление ще бъде намерено чрез:

II) В тази схема резисторите са свързани последователно и успоредно (смесена асоциация). Имаме три клона, с по два резистора, свързани последователно във всеки клон.

Започваме с намирането на еквивалентното съпротивление на серията. Така че имаме:

По този начин веригата може да бъде заменена от паралелна верига, с 2R резистор във всеки от 3-те клона.

Сега можем да изчислим еквивалентното съпротивление на паралелната асоциация, което ще бъде еквивалентното съпротивление на веригата:

III) Това също е смесена верига, с два резистора, свързани паралелно и последователно с трети резистор.

Намирането на еквивалентното съпротивление на паралела имаме:

Еквивалентното съпротивление на веригата се намира чрез добавяне на еквивалентното съпротивление на паралела със съпротивлението R, така че имаме:

IV) Сега имаме три серийни резистора, свързани паралелно с два други резистора от серия. Нека първо намерим еквивалентното съпротивление на всяка серия:

Сега ще намерим еквивалентното съпротивление на веригата, като изчислим еквивалентното съпротивление на паралела:

След като намерихме еквивалентните съпротивления за всяка верига, трябва да определим коя е най-голямата. Същество:

Заключваме, че във верига III, която има най-голямо съпротивление, ще имаме най-ниската интензивност на тока.

Алтернатива: в) III

2) Енем - 2018

Някои риби, като пораке, електрическата змиорка от Амазонка, могат да произвеждат електрически ток, когато са в опасност. Дълго 1 метър застрашено свинско месо произвежда ток от около 2 ампера и напрежение от 600 волта.

Таблицата показва приблизителната мощност на електрическото оборудване.

Електрическото оборудване, което има мощност, подобна на тази, произведена от тази застрашена риба, е

а) Изпускателният вентилатор.
б) компютър.
в) прахосмукачка.
г) електрическо барбекю.
д) сушилня за дрехи.

Вижте Отговор

Първо трябва да разберем каква е стойността на потентността, произведена от рибата, за това ще използваме формулата за потентност и ще заместим представените стойности:

В сравнение с данните в таблицата установихме, че тази мощност е еквивалентна на електрическо барбекю.

Алтернатива: г) електрическо барбекю.

3) PUC / RJ - 2018

В електрическа верига два идентични резистора, със съпротивление R, са инсталирани паралелно и свързани последователно към батерия и трети резистор, идентичен с предишните. В тази конфигурация токът, протичащ през веригата е I₀. При замяна на този трети последователно резистор с друг резистор от 2R, новият ток във веригата ще бъде

там₀
б) 3I₀/5
в) 3I₀/4
г) аз₀/2
Хей₀/4

Вижте Отговор

В първата ситуация еквивалентното съпротивление ще бъде дадено от:

Във втората ситуация резисторното съпротивление последователно се променя на 2R, така че еквивалентното съпротивление в тази нова ситуация ще бъде равно на:

Тъй като няма промяна в стойността на батерията, която захранва веригата, напрежението е еднакво и в двете ситуации. Разглеждайки закона на Ом, имаме следните равенства:

Алтернатива: б) 3I₀/5

4) Енем - 2017

В някои домове се използват електрифицирани огради, за да се предпазят от потенциални нарушители. Електрифицирана ограда работи с електрическа потенциална разлика от приблизително 10 000 V. За да не бъде летален, токът, който може да се предава през човек, не трябва да бъде по-голям от 0,01 А. Електрическото съпротивление на тялото между ръцете и краката на човек е около 1 000 1.

За да не бъде токът смъртоносен за човек, който докосва електрифицираната ограда, генераторът на напрежение трябва да има вътрешно съпротивление, което спрямо това на човешкото тяло е:

а) практически нула.
б) приблизително равни.
в) хиляди пъти по-големи.
г) от порядъка на 10 пъти по-големи.
д) от порядъка на 10 пъти по-малък.

Вижте Отговор

За този въпрос ще използваме уравнението на генератор, тъй като искаме да сравним вътрешното съпротивление на генератора с съпротивлението на човешкото тяло. Това уравнение се дава от:

Същество:

U: потенциална разлика на веригата (V)
ε: електродвижеща сила (V)
r: вътрешно съпротивление на генератора (Ω)
i: ток (A)

Стойността на U може да бъде намерена с помощта на закона на Ом, т.е. U = R.i. Имайте предвид, че това съпротивление е това на веригата, което в този случай е равно на съпротивление на тялото.

Замествайки проблемните стойности в уравнението на генератора, имаме:

Сега трябва да разберем колко пъти вътрешното съпротивление на генератора трябва да е по-голямо от съпротивлението на тялото. За това нека разделим едното на другото, т.е.

Следователно, вътрешното съпротивление на генератора трябва да бъде около 1000 пъти по-голямо от съпротивлението на тялото на човека.

Алтернатива: в) хиляди пъти по-големи.

5) Енем - 2016

Три еднакви лампи бяха свързани в схематичната схема. Батерията има нищожно вътрешно съпротивление, а жиците имат нулево съпротивление. Техник извърши верижен анализ, за ​​да предскаже електрическия ток в точки: A, B, C, D и E; и обозначих тези течения като I_НА, Аз_Б., Аз_{° С}, Аз_д Хей_И, съответно.

Техникът заключи, че веригите, които имат еднаква стойност, са

там_НА = Аз_И Хей_{° С} = Аз_д.
б) I_НА = Аз_Б. = Аз_И Хей_{° С} = Аз_д.
в) I_НА = Аз_Б., само.
г) аз_НА = Аз_Б. = Аз_И, само.
Хей_{° С} = Аз_Б., само.

Вижте Отговор

На диаграмата по-долу представяме токовете, които протичат през различните клонове на веригата.

Следвайки схемата, наблюдаваме, че I_НА Хей_Б. са еднакви и че аз_{° С} Хей_д също са едни и същи.

Алтернатива: а) I_НА = Аз_И Хей_{° С} = Аз_д

6) Enem PPL - 2016

Електрическият удар е усещане, причинено от преминаването на електрически ток през тялото. Последиците от шока варират от обикновено плашене до смърт. Циркулацията на електрическите заряди зависи от съпротивлението на материала. За човешкото тяло това съпротивление варира от 1 000 Ω, когато кожата е мокра, до 100 000 Ω, когато кожата е суха. Бос човек, измивайки къщата си с вода, намокри краката си и случайно настъпи гол проводник, претърпял електрически разряд при напрежение 120 V.

Каква е максималната интензивност на електрическия ток, преминал през тялото на човека?

а) 1,2 mA
б) 120 mA
в) 8.3 А
г) 833 А
д) 120 kA

Вижте Отговор

Искаме да открием максималния ток, който преминава през тялото на човека. Имайте предвид, че имаме две стойности на съпротивление, една за сухото тяло и една за мокрото тяло.

Максималният ток, тъй като човекът е във влажно тяло, ще бъде намерен, като се има предвид минималната стойност, дадена за съпротивлението, т.е. 1000 Ω.

Имайки предвид тази стойност, нека приложим закона на Ом:

Алтернатива: b) 120 mA

7) Фувест - 2010

Електрическите измервания показват, че земната повърхност има общ отрицателен електрически заряд от около 600 000 кулони. При бури положително заредените лъчи, макар и редки, могат да достигнат земната повърхност. Електрическият ток на тези лъчи може да достигне стойности до 300 000 А. Каква част от общия електрически заряд на Земята може да бъде компенсирана с радиус 300 000 A и продължителност 0,5 s?

а) 1/2
б) 1/3
в) 1/4
г) 1/10
д) 1/20

Вижте Отговор

Текущата стойност се намира чрез прилагане на следната формула:

Същество:

i: ток (A)
Q: електрически заряд (C)
Δt: времеви интервал (и)

Заменяйки посочените стойности, намираме:

За да знаем частта от общия електрически заряд на Земята, която може да бъде компенсирана от радиуса, нека направим следната причина:

Алтернатива: в) 1/4

За да научите повече, вижте също:

• Асоциация на резисторите - Упражнения
• Асоциация на обучителите
• Формули по физика