РАБОТА И МОЩНОСТЬ ТОКА. ЗАКОН ДЖОУЛЯ–ЛЕНЦА

Министерство образования и науки Русской федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО Проф ОБРАЗОВАНИЯ

«Ростовский муниципальный строительный университет»

Утверждено на заседании кафедры физики 28 марта 2008 г.


ИНФОРМАЦИОННО-методическИЕ УКАЗАНИЯ

К КОМПЬЮТЕРНОМУ ТЕСТИРОВАНИЮ ПО ФИЗИКЕ.

ЧАСТЬ V. Неизменный электронный ТОК

Ростов-на-Дону


УДК 531.383

Информационно-методические указания к компьютерному тестированию по физике. Часть V. Неизменный электронный ток РАБОТА И МОЩНОСТЬ ТОКА. ЗАКОН ДЖОУЛЯ–ЛЕНЦА.

– Ростов на дону н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2008. – 7 с.

Содержатся тестовые задания для проверки уровня подготовки студентов по курсу физики, также нужный теоретический материал для самостоятельной работы студентов при подготовке к защите лабораторных работ физического практикума, к промежной и итоговой аттестациям студентов, сдаче зачетов и экзаменов.

Созданы РАБОТА И МОЩНОСТЬ ТОКА. ЗАКОН ДЖОУЛЯ–ЛЕНЦА для студентов всех специальностей РГСУ, предусматривающих исследование курса физики.

Составители: проф. Н.Н.Харабаев,

ст. преп. И.В.Мардасова

Рецензент: проф. А.Н.Павлов

Редактор Н.Е. Гладких

Темплан 2008 г., поз.

Подписано в печать

Формат 60х84 1/16. Бумага писчая. Ризограф. Уч.-изд.л.

Тираж 100 экз. Заказ

___________________________________________________________

Редакционно-издательский центр

Ростовского муниципального строительного института

334022, Ростов-на-Дону РАБОТА И МОЩНОСТЬ ТОКА. ЗАКОН ДЖОУЛЯ–ЛЕНЦА, ул. Социалистическая, 162.

© Ростовский муниципальный

строительный институт, 2008

ПЛОТНОСТЬ И СИЛА ТОКА

ЗАДАНИЕ № 1

Проводник поперечником 2 см содержит 1×1028 свободных электронов на кубический метр. Заряд электрона 1,6×10–19 Кл. Для электронного тока силой 100 А скорость дрейфа свободных электронов в проводнике более близка к:

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) 10–14 м/с ; 2) 10–10 м/с ; 3) 10–8 м/с ;
4) 10–4 м/с ; 5) 10–2 м/с .

ЗАДАНИЕ № 2

На рисунке РАБОТА И МОЩНОСТЬ ТОКА. ЗАКОН ДЖОУЛЯ–ЛЕНЦА представлена зависимость плотности тока j , протекающего в проводниках 1 и 2, от напряженности электронного поля E . Отношение удельных сопротивлений этих частей ρ1/ρ2 равно …

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) 1/4 ; 2) 1/2 ; 3) 2; 4) 4 .

ЗАДАНИЕ № 3

На рисунке к заданию №2 представлена зависимость плотности тока j , протекающего в проводниках 1 и 2, от напряженности электронного поля E . Отношение удельных проводимостей этих частей γ1/γ2 равно …

ВАРИАНТЫ РАБОТА И МОЩНОСТЬ ТОКА. ЗАКОН ДЖОУЛЯ–ЛЕНЦА ОТВЕТОВ:

1) 1/4 ; 2) 1/2 ; 3) 2 ; 4) 4 .

ЗАДАНИЕ № 4

На рисунке показана зависимость силы тока в электронной цепи от времени.Заряд, прошедший по проводнику на интервале времени от 10 до 15 с равен …

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) 75 мКл ;2) 100 мКл ; 3) 150 мКл ; 4) 200 мКл .

ЗАДАНИЕ № 5

На рисунке к заданию №4 показана зависимость силы тока в электронной цепи от времени.Заряд, прошедший по проводнику на интервале времени от РАБОТА И МОЩНОСТЬ ТОКА. ЗАКОН ДЖОУЛЯ–ЛЕНЦА 0 до 5 с равен …

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) 75 мКл ;2) 100 мКл ; 3) 150 мКл ; 4) 200 мКл .

ЗАДАНИЕ № 6

На рисунке к заданию №4 показана зависимость силы тока в электронной цепи от времени.Заряд, прошедший по проводнику на интервале времени от 0 до 10 с равен …

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) 75 мКл ;2) 100 мКл ; 3) 150 мКл ; 4) 200 мКл .

---------------------------

Указание к заданиям № 1-6

Сила электронного тока в РАБОТА И МОЩНОСТЬ ТОКА. ЗАКОН ДЖОУЛЯ–ЛЕНЦА проводнике:

, где

dq – величина заряда, протекающего через поперечное сечение проводника за время dt.

Плотность электронного тока :

, где

S – площадь поперечного сечения проводника.

Для проводника с электрической проводимостью величина заряда dq, сила тока I и плотность тока j :

;

;

, где

n – концентрация свободных электронов в проводнике;

е – величина заряда электрона;

u – скорость упорядоченного РАБОТА И МОЩНОСТЬ ТОКА. ЗАКОН ДЖОУЛЯ–ЛЕНЦА движения свободных электронов в проводнике (скорость дрейфа свободных электронов).

Плотность электронного тока j прямо пропорциональна напряженности электронного поля E :

( дифференциальная форма закона Ома ), где

γ – удельная электронная проводимость;

( ρ – удельное электронное сопротивление).

Величина заряда, протекающего через поперечное сечение проводника за время dt :

,

а за просвет времени t от t1 до t2 :

( если , то )

Геометрический смысл РАБОТА И МОЩНОСТЬ ТОКА. ЗАКОН ДЖОУЛЯ–ЛЕНЦА определенного интеграла .

Значение определенного интеграла от функции y=f(x) на отрезке [a, b] равно площади фигуры под кривой y=f(x) на координатной плоскости хОy, т.е площади фигуры, ограниченной сверху графиком функции y=f(x), слева и справа – отрезками прямых x=a, x=b РАБОТА И МОЩНОСТЬ ТОКА. ЗАКОН ДЖОУЛЯ–ЛЕНЦА, а снизу – осью Ox.

РАБОТА И МОЩНОСТЬ ТОКА. ЗАКОН ДЖОУЛЯ–ЛЕНЦА

ЗАДАНИЕ № 7

На рисунке показана вольт-амперная черта некой цепи. Чему приблизительно равна мощность, потребляемая цепью, при напряжении 30 В ?

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) 0,35 Вт ; 2) 1 Вт ; 3) 3 Вт ; 4) 30 Вт ; 5) 1000 Вт .

ЗАДАНИЕ № 8

Вольт-амперная черта активных частей цепи 1 и 2 представлена на рисунке. Отношение мощностей Р РАБОТА И МОЩНОСТЬ ТОКА. ЗАКОН ДЖОУЛЯ–ЛЕНЦА1/Р2, выделяющихся на этих элементах при напряжении 20 В равно…

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) 1/4 ; 2) 1/2 ; 3) 2 ; 4) 4 .

ЗАДАНИЕ № 9

Вольт-амперная черта активных частей цепи 1 и 2 представлена на рисунке к заданию №8. Отношение мощностей Р1/Р2, выделяющихся на этих элементах при токе силой 10 мA равно…

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) 1/4 ; 2) 1/2 ; 3) 2 ; 4) 4 .

ЗАДАНИЕ № 10

При включении тока его величина в неком проводнике росла линейно и РАБОТА И МОЩНОСТЬ ТОКА. ЗАКОН ДЖОУЛЯ–ЛЕНЦА за 2 секунды достигнула 6 А. Сопротивление проводника 20 Ом. Количество теплоты, выделившееся в проводнике за этот период времени, равно...

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) 240 Дж ; 2) 360 Дж ; 3) 480 Дж ; 4) 720 Дж ; 5) 960 Дж .

---------------------------

Указание к заданиям № 7-10.

Мощность электронного тока силой I , протекающего через проводник сопротивлением R (мощность выделения теплоты на проводнике сопротивлением R ) :

, где

U – напряжение на проводнике.

Количество РАБОТА И МОЩНОСТЬ ТОКА. ЗАКОН ДЖОУЛЯ–ЛЕНЦА теплоты, выделившееся при протекании электронного тока силой I через проводник сопротивлением R за время dt :

(закон Джоуля-Ленца),

а за просвет времени t от t1 до t2 :


rabota-elektricheskogo-toka-elektricheskaya-energiya-kolichestvo-teploti.html
rabota-elektropnevmaticheskih-tormozov-ept.html
rabota-energiya-zakon-sohraneniya-energii-v-mehanike.html