Меню

Как изменяется сила тока в лампе если напряжение увеличить в 2 раза



Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца

1. Электрический ток, проходя по цепи, производит разные действия: тепловое, механическое, химическое, магнитное. При этом электрическое поле совершает работу, и электрическая энергия превращается в другие виды энергии: во внутреннюю, механическую, энергию магнитного поля и пр.

Как было показано, напряжение ​ \( (U) \) ​ на участке цепи равно отношению работы ​ \( (F) \) ​, совершаемой при перемещении электрического заряда ​ \( (q) \) ​ на этом участке, к заряду: ​ \( U=A/q \) ​. Отсюда ​ \( A=qU \) ​. Поскольку заряд равен произведению силы тока ​ \( (I) \) ​ и времени ​ \( (t) \) ​ ​ \( q=It \) ​, то ​ \( A=IUt \) ​, т.е. работа электрического тока на участке цепи равна произведению напряжения на этом участке, силы тока и времени, в течение которого совершается работа.

Единицей работы является джоуль (1 Дж). Эту единицу можно выразить через электрические единицы:

​ \( [A] \) ​= 1 Дж = 1 В · 1 А · 1 с

Для измерения работы используют три измерительных прибора: амперметр, вольтметр и часы, однако, в реальной жизни для измерения работы электрического тока используют счётчики электрической энергии.

Если нужно найти работу тока, но при этом сила тока или напряжение неизвестны, то можно воспользоваться законом Ома, выразить неизвестные величины и рассчитать работу по формулам: ​ \( A=\fract \) ​ или ​ \( A=I^2Rt \) ​.

2. Мощность электрического тока равна отношению работы ко времени, за которое она совершена: ​ \( P=A/t \) ​ или ​ \( P=IUt/t \) ​; ​ \( P=IU \) ​, т.е. мощность электрического тока равна произведению напряжения и силы тока в цепи.

Единицей мощности является ватт (1 Вт): ​ \( [P]=[I]\cdot[U] \) ​; ​ \( [P] \) ​ = 1 А · 1 В = 1 Вт.

Используя закон Ома, можно получить другие формулы для расчета мощности тока: ​ \( P=\frac;P=I^2R \) ​.

Значение мощности электрического тока в проводнике можно определить с помощью амперметра и вольтметра, измерив соответственно силу тока и напряжение. Можно для измерения мощности использовать специальный прибор, называемый ваттметром, в котором объединены амперметр и вольтметр.

3. При прохождении электрического тока по проводнику он нагревается. Это происходит потому, что перемещающиеся под действием электрического поля свободные электроны в металлах и ионы в растворах электролитов сталкиваются с молекулами или атомами проводников и передают им свою энергию. Таким образом, при совершении током работы увеличивается внутренняя энергия проводника, в нём выделяется некоторое количество теплоты, равное работе тока, и проводник нагревается: ​ \( Q=A \) ​ или ​ \( Q=IUt \) ​. Учитывая, что ​ \( U=IR \) ​, ​ \( Q=I^2Rt \) ​.

Количество теплоты, выделяющееся при прохождении тока но проводнику, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени.

Этот закон называют законом Джоуля-Ленца.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть 1

1. Силу тока в проводнике увеличили в 2 раза. Как изменится количество теплоты, выделяющееся в нём за единицу времени, при неизменном сопротивлении проводника?

1) увеличится в 4 раза
2) уменьшится в 2 раза
3) увеличится в 2 раза
4) уменьшится в 4 раза

2. Длину спирали электроплитки уменьшили в 2 раза. Как изменится количество теплоты, выделяющееся в спирали за единицу времени, при неизменном напряжении сети?

1) увеличится в 4 раза
2) уменьшится в 2 раза
3) увеличится в 2 раза
4) уменьшится в 4 раза

3. Сопротивления резистор ​ \( R_1 \) ​ в четыре раза меньше сопротивления резистора ​ \( R_2 \) ​. Работа тока в резисторе 2

1) в 4 раза больше, чем в резисторе 1
2) в 16 раз больше, чем в резисторе 1
3) в 4 раза меньше, чем в резисторе 1
4) в 16 раз меньше, чем в резисторе 1

Читайте также:  Возбуждения генератора постоянного тока генератором переменного тока

4. Сопротивление резистора ​ \( R_1 \) ​ в 3 раза больше сопротивления резистора ​ \( R_2 \) ​. Количество теплоты, которое выделится в резисторе 1

1) в 3 раза больше, чем в резисторе 2
2) в 9 раз больше, чем в резисторе 2
3) в 3 раза меньше, чем в резисторе 2
4) в 9 раз меньше, чем в резисторе 2

5. Цепь собрана из источника тока, лампочки и тонкой железной проволоки, соединенных последовательно. Лампочка станет гореть ярче, если

1) проволоку заменить на более тонкую железную
2) уменьшить длину проволоки
3) поменять местами проволоку и лампочку
4) железную проволоку заменить на нихромовую

6. На рисунке приведена столбчатая диаграмма. На ней представлены значения напряжения на концах двух проводников (1) и (2) одинакового сопротивления. Сравните значения работы тока ​ \( A_1 \) ​ и ​ \( A_2 \) ​ в этих проводниках за одно и то же время.

1) ​ \( A_1=A_2 \) ​
2) \( A_1=3A_2 \)
3) \( 9A_1=A_2 \)
4) \( 3A_1=A_2 \)

7. На рисунке приведена столбчатая диаграмма. На ней представлены значения силы тока в двух проводниках (1) и (2) одинакового сопротивления. Сравните значения работы тока \( A_1 \) ​ и ​ \( A_2 \) в этих проводниках за одно и то же время.

1) ​ \( A_1=A_2 \) ​
2) \( A_1=3A_2 \)
3) \( 9A_1=A_2 \)
4) \( 3A_1=A_2 \)

8. Если в люстре для освещения помещения использовать лампы мощностью 60 и 100 Вт, то

А. Большая сила тока будет в лампе мощностью 100 Вт.
Б. Большее сопротивление имеет лампа мощностью 60 Вт.

Верным(-и) является(-ются) утверждение(-я)

1) только А
2) только Б
3) и А, и Б
4) ни А, ни Б

9. Электрическая плитка, подключённая к источнику постоянного тока, за 120 с потребляет 108 кДж энергии. Чему равна сила тока в спирали плитки, если её сопротивление 25 Ом?

1) 36 А
2) 6 А
3) 2,16 А
4) 1,5 А

10. Электрическая плитка при силе тока 5 А потребляет 1000 кДж энергии. Чему равно время прохождения тока по спирали плитки, если её сопротивление 20 Ом?

1) 10000 с
2) 2000 с
3) 10 с
4) 2 с

11. Никелиновую спираль электроплитки заменили на нихромовую такой же длины и площади поперечного сечения. Установите соответствие между физическими величинами и их возможными изменениями при включении плитки в электрическую сеть. Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА
A) электрическое сопротивление спирали
Б) сила электрического тока в спирали
B) мощность электрического тока, потребляемая плиткой

ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась

12. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым эти величины определяются. Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
A) работа тока
Б) сила тока
B) мощность тока

Часть 2

13. Нагреватель включён последовательно с реостатом сопротивлением 7,5 Ом в сеть с напряжением 220 В. Каково сопротивление нагревателя, если мощность электрического тока в реостате составляет 480 Вт?

Источник

12 Достаточный уровень

Решебник по физике Л.А. Кирик Самостоятельные и контрольные работы

1. а) Необходимо вдвое увеличить силу тока в цепи. Что для это нужно сделать?

Увеличить напряжение в 2 раза или уменьшить сопротивление в 2 раза.

б) Какова цена деления шкалы амперметра (см. рисунок)?

I=U/R = 12/4=3 А т.к. на рисунке стрелка прошла 6 делений, значит 3/6=0,5 А

2. а) Как по данным, указанным на цоколе электрической лампочки, определить ее сопротивление?

Читайте также:  Может ли изменяться частота тока в сети

б) Какова цена деления шкалы вольтметра (см. рисунок)?

U = IR = 6*0.5 = 3 В. т.к. на рисунке стрелка прошла 3 деления, значит 3/3=1 В

3. а) Требуется увеличить в 4 раза силу тока в цепи при возросшем вдвое сопротивлении. Что нужно для этого сделать?

I=U/R , необходимо увеличить напряжение в цепи в восемь раз.

б) Какова цена деления шкалы амперметра (см. рисунок)?

I=U/R =4,5/3=1,5 А т.к. на рисунке стрелка прошла 3 делений, значит 1,5/3=0,5 А

4. а) Почему электрическую лампу, рассчитанную на напряжение 127 В, нельзя включать в сеть с напряжением 220 В?

Лампа перегорит, так как чем больше напряжение на ней, тем больше сила тока. А каждая лампа рассчитывается на определенный ток.

б) Какова цена деления шкалы вольтметра (см. рисунок)?

U = IR = 3*0.4 = 1,2 В. т.к. на рисунке стрелка прошла 4 деления, значит 1,2/4=0,3 В

5. а) Что изменилось на участке цепи, если включенный параллельно ему вольтметр показывает уменьшение напряжения?

Повысилось напряжение или уменьшилось сопротивление.

б) Какова цена деления шкалы амперметра (см. рисунок)?

I=U/R =6/1,5=4 А т.к. на рисунке стрелка прошла 7 делений, значит 4/7=0,5 А

6. а) К одному и тому же источнику тока подключены электрическая лампа и электрическая плитка. Сила тока в плитке больше, чем в лампе. Почему?

Разные приборы имеют разные сопротивления, от которых зависит сила тока. Чем больше сопротивление, тем меньше сила тока (закон Ома).

б) Какова цена деления шкалы вольтметра (см. рисунок)?

U = 6 В. т.к. на рисунке стрелка прошла 7 делений, значит 6/7= 1 В

Источник

Как изменяется сила тока в лампе если напряжение увеличить в 2 раза

Как изменится сила тока, протекающего по проводнику, если напряжение между концами проводника и площадь его сечения увеличить в 2 раза?

2) уменьшится в 4 раза

3) увеличится в 2 раза

4) увеличится в 4 раза

Согласно закону Ома, сила тока, сопротивление проводника и напряжение между его концами связаны соотношением U=IR.Сопротивление проводника обратно пропорционально площади его сечения: R= дробь, числитель — \rho l, знаменатель — S .Следовательно, увеличение и напряжения между концами проводника, и площади сечения в 2 раза приведет к увеличению силы тока в 4 раза.

Добрый день. Нашла в интернете такую информацию: «Сила тока зависит от заряда частицы, концентрации частиц, скорости направленного движения частиц и площади поперечного сечения проводника.» Получается, что сила тока не зависит от напряжения? Или информация неполная?

Правильную, хорошую информацию нашли. Просто не путайте определения физических величин и законы, их связывающие. Ведь если посмотреть на хорошо известную формулу-определение силы тока, то там тоже нет напряжения: I= дробь, числитель — q, знаменатель — t (сила тока — это физическая величина, показывающая, какой заряд протекает через поперечное сечение проводника в единицу времени). А вот для связи силы тока и напряжения есть закон Ома. А о чем он нам говорит? Закон Ома утверждает, что для проводника сила тока пропорциональна напряжению, при этом для разных проводников коэффициент пропорциональности разный, так что величина силы тока зависит помимо напряжения еще и от величины сопротивления.

Еще один пример, емкость конденсатора равна C= дробь, числитель — q, знаменатель — U . Но ведь Вы отсюда не будете делать вывод, что емкость плоского конденсатора не зависит от площади пластин и расстояния между ними 🙂

А по поводу найденной Вами информации: по сути, это просто перефразированная немного формула I= дробь, числитель — q, знаменатель — t . Действительно, представим себе, для простоты, цилиндрический проводник, по которому течет ток. Ток — это направленное движение заряженных частиц. Ясно, что у этого направленного движения есть некоторая скорость v. Пусть q_ч— величина заряда частиц тока, а n— их концентрация. Тогда а время tчерез поперечное сечение проводника площадью Sуспеют пройти только заряды, находящиеся от этого сечения на расстоянии, не большем vt, то есть из объема V=Svt. В этом объеме находится N=nV=nSvtзаряженных частиц. Следовательно, за время tони пронесут через поперечное сечение проводника заряд q=q_чN=q_чnSv. Таким образом, по определению, сила тока равна I= дробь, числитель — q, знаменатель — t = дробь, числитель — q_чnSvt, знаменатель — t =q_чnSv. Вот вам зависимость силы тока от величины заряда, концентрации, площади поперечного движения и скорости направленного движения 🙂

Читайте также:  Схема мощного импульсного стабилизатора тока

Источник

Напряжение уменьшили в 2 раза длинну увеличили в 2 раза как изменится сила тока?

Физика | 10 — 11 классы

Напряжение уменьшили в 2 раза длинну увеличили в 2 раза как изменится сила тока?

Если длинуL проводника увеличили в 2 раза, то сопротивление R тоже увеличится в 2 раза.

Если напряжение U уменьшится в 2 раза, а сопротивление R увеличится в 2 раза, то сила токаI по закону Ома

I = U / R уменьшится в 4раза.

Как изменится сила тока, проходящего через проводник, если уменьшить в 2 раза напряжение между его концами, а длину проводника увеличить в 2 раза?

Как изменится сила тока, проходящего через проводник, если уменьшить в 2 раза напряжение между его концами, а длину проводника увеличить в 2 раза?

Как измениться сила тока, проходящего через проводник, если увеличить в 2 раза напряжение между его концами, а длину проводника уменьшить в 2 раза?

Как измениться сила тока, проходящего через проводник, если увеличить в 2 раза напряжение между его концами, а длину проводника уменьшить в 2 раза?

1)Напряжение на концах проводника уменьшили в три раза?

1)Напряжение на концах проводника уменьшили в три раза.

Как изменилась сила тока, протекающего в проводнике?

2)Напряжение на концах проводника увеличили вдвое.

Как изменилась сила тока, протекающего в проводнике?

Помогите?

Сила тока в проводнике 0, 12 А, а приложенное напряжение на его концах 12 В.

Как изменится сила тока на этом проводнике, ес ли напряжение уменьшить в 2 раза?

Увеличится в 2 раза ; Уменьшится в 2 раза ; Увеличится в 100 раз ; Не изменится.

1. Как изменится сила тока в цепи, если напряжение увеличить в 3 раза, а сопротивление уменьшить в 3 раза?

1. Как изменится сила тока в цепи, если напряжение увеличить в 3 раза, а сопротивление уменьшить в 3 раза?

Как изменится сила тока, если напряжение увеличится в 2 раза, а его сопротивление уменьшиться в 3 раза?

Как изменится сила тока, если напряжение увеличится в 2 раза, а его сопротивление уменьшиться в 3 раза?

Как изменится сила тока, проходящего через медную проволоку, если ее длину и площадь ее сечения уменьшить в два раза, а напряжение на ее концах в 2 раза увеличить?

Как изменится сила тока, проходящего через медную проволоку, если ее длину и площадь ее сечения уменьшить в два раза, а напряжение на ее концах в 2 раза увеличить?

1. Как изменится сила тока в цепи, если напряжение увеличить в 3 раза, а сопротивление уменьшить в 3 раза?

1. Как изменится сила тока в цепи, если напряжение увеличить в 3 раза, а сопротивление уменьшить в 3 раза?

Как изменится сила тока в лампе, если напряжение уменьшить в 3 раза ?

Как изменится сила тока в лампе, если напряжение уменьшить в 3 раза ?

Как изменится сила тока в проводнике, если его длину и напряжение между концами проводника увеличить в 4 раза?

Как изменится сила тока в проводнике, если его длину и напряжение между концами проводника увеличить в 4 раза?

На этой странице сайта вы найдете ответы на вопрос Напряжение уменьшили в 2 раза длинну увеличили в 2 раза как изменится сила тока?, относящийся к категории Физика. Сложность вопроса соответствует базовым знаниям учеников 10 — 11 классов. Для получения дополнительной информации найдите другие вопросы, относящимися к данной тематике, с помощью поисковой системы. Или сформулируйте новый вопрос: нажмите кнопку вверху страницы, и задайте нужный запрос с помощью ключевых слов, отвечающих вашим критериям. Общайтесь с посетителями страницы, обсуждайте тему. Возможно, их ответы помогут найти нужную информацию.

Источник