Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

RPwgLiwst6cDE1

Ćwiczenie 1

Uzupełnij poprawnie zdania.

Siła elektromotoryczna wielu ogniw połączonych szeregowo jest {#sumą}{różnicą} sił {elektrostatycznych}{#elektromotorycznych} poszczególnych ogniw. Opór wewnętrzny baterii złożonej z wielu ogniw jest {#sumą}{różnicą} oporów wewnętrznych ogniw.

Ćwiczenie 2

Jednakowe ogniwa o SEM = 2 V oraz o oporze wewnętrznym wynoszącym 1 omega każde połączono na cztery różne sposoby. Przyporządkuj kafelki z paramentami całego układu do odpowiednich schematów.

R1FcHGtZZkPCB

Rys. przedstawia trzy schematy - jeden pod drugim, różnych połączeń jednakowych ogniw połączonych w jednym kierunku, tzn. 1) cztery ogniwa na górnej gałęzi 2) trzy ogniwa na górnej gałęzi 3) trzy ogniwa na górnej gałęzi i dwa na dolnej gałęzi. — Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

R1cOOoDWLhYa1

Opór wewn. = 3 Ω, SEM = 2 V, SEM = 8 V, Opór wewn. = 4 Ω, SEM = 6 V, Opór wewn. = 5 Ω

Bateria 1
Bateria 2
Bateria 3

Ćwiczenie 2

Jednakowe ogniwa o SEM = 2 V oraz o oporze wewnętrznym wynoszącym 1 omega każde połączono na cztery różne sposoby. Przyporządkuj paramentry całego układu do opisanych schematów.

R1Ri3vFSQx3P7

Ćwiczenie 3

RXkeIHUBVqu3h

Akumulator samochodowy składa się z sześciu ogniw. Każde z nich, gdy nie jest podłączone, wytwarza napięcie 2,1 V. Opór wewnętrzny akumulatora wynosi 6 mΩ. Jakie napięcie panuje na zaciskach akumulatora w chwili rozruchu samochodu, jeśli prąd rozruchowy równy jest 250 A? Odpowiedź podaj z dokładnością do dwóch cyfr znaczących.

Odpowiedź: ............ V

Napięcie panujące na zaciskach akumulatora, to suma sił elektromotorycznych ogniw ( $ℰ$ ) minus spadek napięcia na podanym oporze wewnętrznym całego akumulatora (RIndeks dolny w):

$U = 6 E - I R_{w} = 6 \cdot 2, 1 V - 250 A \cdot 0, 006 Ω = 11,1 V$

Ćwiczenie 4

W jeden szereg połączono k ogniw w jednym kierunku i l ogniw w przeciwnym, a następnie taką baterię podłączono do oporu zewnętrznego o wartości R. Wszystkie źródła mają SEM = ℰ i opór wewnętrzny wynoszący r. Jaki wzór określa spadek napięcia na oporze wewnętrznym całej baterii? Uzupełnij wzór dostępnymi elementami.

ROCP1hHcJD2LW

$ε$ , $(l - k)$ , $(k - l)$ , $(k + l)$ , $\frac{(k - l) ε}{(k + l) r + R}$ , $\frac{(k + l) ε}{(k - l) r + R}$ , $\frac{(l - k) ε}{(k + l) r + R}$ , $R$

$U =$ $-$

U = (k - l) ε - \frac{(k - l) ε}{(k + l) r + R} R

Ćwiczenie 4

U = (k - l) ε - \frac{(k - l) ε}{(k + l) r + R} R

Ćwiczenie 5

R16VB7ekLTZRt

Rysunek przedstawia schemat układu dwóch baterii, jedna pod drugą. Każda z baterii ma zaznaczone bieguny plus i minus. — Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

Ro3RNpmbX0BIH

Dziesięć połączonych szeregowo lampek choinkowych o oporze równym 4 Ω każda zasilono układem baterii takim, jak na rysunku powyżej. Każda z baterii ma opór wewnętrzny wynoszący 1 Ω i napięcie 1,5 V na końcach, gdy nie jest podłączona. Jakie jest natężenie prądu płynącego w tym obwodzie?

$\frac{1}{14}$
$\frac{1}{28}$
1,5 A
$\frac{3}{41}$

Baterie połączone są szeregowo. Suma sił elektromotorycznych ( $2 ℰ)$ w obwodzie jest równa sumie spadków napięć na wszystkich opornikach (wartość oporu żarówek oznaczono literą R, baterii – r), czyli:

$2 ℰ = I (10 R + 2 r)$

$I = \frac{2 ℰ}{10 R + 2 r} = \frac{3 V}{40 Ω + 2 Ω} = \frac{1}{14} A$

Ćwiczenie 6

Do baterii składającej się z trzech jednakowych ogniw o SEM wynoszącej $2 V$ i oporze wewnętrznym równym $1 Ω$ podłączano oporniki zewnętrzne o różnej wartości oporu R i za każdym razem mierzono napięcie woltomierzem połączonym tak, jak na rysunku.

R1QBu7djZNMyu

Rys. przedstawia szeregowe połączenie trzech jednakowych źródeł napięcia na górnej gałęzi oraz opornika zewnętrznego R na dolnej gałęzi. Każde źródło ma oznaczenia: E i r. Równolegle podłączony został woltomierz - mały okrąg z literą V w środku. — Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

R1KNN9vLLWrc8

Uzupełnij zdanie:

Im większa jest wartość oporu R, tym napięcie wskazywane przez woltomierz jest {#większe} / {mniejsze}.

RU1yV3ugRnDqq

W wyznaczonym polu wpisz wartość napięcia.

Wartość napięcia, której na pewno NIE WSKAŻE woltomierz: $\leq$ ............ V.

Ćwiczenie 7

Uczniowie dysponują trzema różnymi bateriami o siłach elektromotorycznych równych 2V, 3V i 6V. Ich opory wewnętrzne wynoszą odpowiednio: 0,6 omega, 0,3 omega i 0,2omega. Jak powinni dobrać baterie, by zasilić odbiornik o oporze R = 10 omega napięciem o wartości 6,5 V ± 0,5 V tak, by natężenie płynącego prądu nie było większe niż 0,7A? Dokonaj właściwego wyboru spośród A, B, C, D, E. Gdzie:

A - bateria 6V

B - bateria 6V w kierunku przeciwnym

C - bateria 3V

D - bateria 3V w kierunku przeciwnym

E - bateria 2V

Obwód:

Na ilustracji mamy obwód i nazwane A, B, C, D, E ogniwa z różnymi polaryzacjami - w polach obwodu należy wpisać np.: ADC, wtedy zadanie jest sprawdzane automatycznie pod względem poprawności

R2qbP0BO8TePG

Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

RIZ68pUWCIyEJ

Szeregowe połączenie baterii 6 V z dowolną inną spowoduje, że napięcie na odbiorniku będzie zbyt duże. Możesz sprawdzić to wykonując odpowiednie obliczenia. Rozwiązaniem jest takie połączenie, ja na rysunku.

R1LMTU8UNyCmH

Rysunek przedstawia szeregowe połączenie trzech elementów na górnej gałęzi oraz opornika zewnętrznego R na dolnej gałęzi. Patrząc od lewej, te trzy elementy to 6C 0,2 Ohma, 2V 0,6 Ohma w kierunku przeciwnym oraz 3V 0,3 Ohma. — Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

SEM takiego układu wynosi 7 V, a prąd płynący w obwodzie można obliczyć w następujący sposób:

I = \frac{S E M u k ł a d u}{s u m a o p o r ó w} = \frac{7 V}{11, 1 Ω} \approx 0, 63 A < 0, 7 A

Napięcie na odbiorniku jest wówczas równe:

U = I R = 0, 63 A \cdot 10 Ω = 6, 3 V

Ćwiczenie 8

Wyobraź sobie układ złożony z wielu ogniw, w którym taka sama ich liczba jest włączona szeregowo w jednym kierunku, co w przeciwnym. Czy taka bateria może zasilić obwód zewnętrzny o oporze R? Czy można zmierzyć opór wewnętrzny takiej baterii? Zapisz swoje przemyślenia i porównaj z przygotowaną przez nas odpowiedzią.

Symulacja interaktywna

Dla nauczyciela