КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ
1. Доведіть, що, коли в провіднику тече струм, електричне поле виконує роботу.
Електричний струм — це впорядкований рух заряджених частинок, що виникає під дією сили електричного поля. Оскільки частинки рухаються в напрямку дії цієї сили, поле виконує роботу, яку називають роботою струму.
2. Що називають напругою на деякій ділянці кола?
Електрична напруга — це фізична величина, яка дорівнює відношенню роботи електричного поля з переміщення заряду до значення цього заряду на ділянці кола.
3. За якою формулою визначають електричну напругу?
Напругу обчислюють за формулою U = A / q, де A — робота електричного поля, а q — значення переміщеного заряду.
4. У яких одиницях вимірюють напругу?
У Міжнародній системі одиниць (СІ) напругу вимірюють у вольтах (В).
5. Дайте означення одиниці напруги.
Один вольт — це така напруга на ділянці кола, при якій електричне поле виконує роботу 1 джоуль, переміщуючи заряд 1 кулон.
6. Який прилад використовують для вимірювання напруги?
Для вимірювання напруги використовують прилад, який називається вольтметр.
7. Яких правил необхідно дотримуватися під час вимірювання напруги?
Вольтметр приєднують до ділянки кола паралельно. Клему зі знаком «+» потрібно з’єднувати з проводом від позитивного полюса джерела, а клему «–» — від негативного. Щоб виміряти напругу на самому джерелі струму, вольтметр підключають безпосередньо до його полюсів.
ВПРАВА № 36
1. На рис. 1 зображено шкали різних вольтметрів. Визначте ціну поділки кожної шкали та напругу на кожному вольтметрі.
- Шкала а: ціна поділки 1 В, прилад показує напругу 4 В.
- Шкала б: ціна поділки 0,5 В, прилад показує напругу 6 В.
- Шкала в: ціна поділки 1 В, прилад показує напругу 7 В.
2. На рис. 2 зображено схему електричного кола. Перенесіть схему до зошита і покажіть на ній, де потрібно приєднати вольтметр, щоб виміряти напругу на лампі. Позначте полярність клем вольтметра.
Для вимірювання напруги на лампі вольтметр підключають паралельно до неї. Клема «+» має бути з боку позитивного полюса джерела, а «–» — з боку негативного.
3. Під час переміщення по ділянці кола заряду 3 Кл електричне поле виконало роботу 0,12 кДж. Визначте напругу на ділянці кола.
Дано:
q = 3 Кл
A = 0,12 кДж = 120 Дж
Розв’язання:
Використовуємо формулу напруги: U = A / q.
U = 120 / 3 = 40 В.
Відповідь: Напруга на ділянці кола становить 40 В.
4. Електричне поле, переміщуючи ділянкою кола заряд 60 Кл, виконує ту саму роботу, що й сила тяжіння під час падіння тіла масою 200 г із висоти 360 м. Чому дорівнює напруга на ділянці?
Дано:
q = 60 Кл
m = 0,2 кг
h = 360 м
g = 10 Н/кг
Розв’язання:
Робота сили тяжіння: A = mgh.
A = 0,2 * 10 * 360 = 720 Дж.
Напруга: U = A / q.
U = 720 / 60 = 12 В.
Відповідь: напруга на ділянці дорівнює 12 В.
5. На рис. 3 зображено схему електричного кола. Визначте роботу електричного струму в лампі протягом 1 год, якщо покази амперметра і вольтметра становлять 0,5 А і 220 В відповідно.
Дано:
t = 1 год = 3600 с
I = 0,5 А
U = 220 В
Розв’язання:
Робота струму обчислюється як добуток напруги, сили струму та часу: A = UIt.
A = 220 * 0,5 * 3600 = 396 000 Дж = 396 кДж.
Відповідь: робота струму становить 396 кДж.
6. Скориставшись додатковими джерелами інформації, складіть задачу на визначення роботи електричного струму в певному електротехнічному пристрої.
Яку роботу виконує електричний струм у двигуні та нагрівальному елементі фена за 10 хвилин його використання, якщо пристрій працює під напругою 220 В, а сила струму в колі становить 4 А?