Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

RatV9YwOPJIAF1

Ćwiczenie 1

Poniżej podano różne zależności pomiędzy napięciem (U) i natężeniem prądu (I) dla opornika. Wskaż wszystkie prawidłowe.

$\frac{U}{I} = c o n s t .$
$U = I R$
$I = \frac{U}{R}$
$U I = c o n s t .$
$I = U R$
$\frac{I}{U} = R$

RA8If1BjSIqcd1

Ćwiczenie 2

Jednostką oporu elektrycznego jest om (Ω). Spośród poniższych, wybierz dwa prawidłowe sposoby wyrażenia jej przez inne jednostki układu SI.

$\frac{V}{A}$
$\frac{kg m^{2}}{A^{2} s^{3}}$
$\frac{J}{A \cdot s}$
$V \cdot A$

RdAfJ4tPUKCfM1

Ćwiczenie 3

W pewnej instalacji prądu stałego wskutek awarii napięcie spadło o 10%. Jak zmieni się natężenie prądu elektrycznego?

Spadnie o 10%
Wzrośnie o 10%
Spadnie o więcej, niż 10%
Nie można tego obliczyć, w zadaniu nie podano wartości oporu elektrycznego instalacji.

Ćwiczenie 4

RWgXocLwVv0nS

Domowa instalacja elektryczna jest zasilana napięciem 230 V i zabezpieczona przed przeciążeniem bezpiecznikiem pozwalającym na przepływ prądu o maksymalnym natężeniu 16 A. Jaki może być opór elektryczny R odbiornika prądu, by nie przekroczyć tego natężenia? Wynik podaj z dokładnością do dwóch cyfr znaczących.

1,0, 15, 10, ≥, <, 1,5, 3680, >, =, ≤

RΩ.

RARFsYmIluEsY

Ćwiczenie 5

Uczniowie zbudowali układ do wyznaczenia oporu przewodnika taki, jak na rysunku. Na podstawie pokazanych tam odczytów mierników wyznacz opór badanego elementu.

RLMOGTtwAlagy

Rysunek przedstawia obwód elektryczny, w którym opornik połączony jest z amperomierzem i źródłem napięcia szeregowo. Amperomierz wskazuje dwa ampery. Do opornika podłączony jest woltomierz, który wskazuje napięcie cztery i pół wolta. — Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

RAd3l0knSCBP8

R = ............ Ω.

Ćwiczenie 6

Woltomierz i amperomierz połączono szeregowo z zasilaczem o napięciu 12 V. Woltomierz wskazał napięcie 11 V, a amperomierz natężenie prądu 10 mA. Jaką wartość mają opory wewnętrzne woltomierza i amperomierza?

R13AM4KrFsAOD

Rysunek przedstawia szeregowo ze sobą połączone: źródło prądu, woltomierz i amperomierz. — Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

R1I4mWtNXqA9W

Odpowiedź:
R_A = ............ Ω,
R_V = ............ kΩ.

Przez oba mierniki płynie taki sam prąd o natężeniu IIndeks dolny A = 10 mA. Skoro na woltomierzu panuje napięcie UIndeks dolny V = 11 V, to na amperomierzu – pozostałe do całkowitego, wynoszącego U = 12 V. Wobec tego:

$R_{A} = \frac{U - U_{V}}{I_{A}} = \frac{1 V}{10 m A} = 100 Ω$

$R_{V} = \frac{U_{V}}{I_{A}} = \frac{11 V}{10 m A} = 1, 1 k Ω$

Ćwiczenie 7

W pracowni fizycznej wykorzystuje się czasem urządzenie zwane dzielnikiem napięcia. Istotę jego działania ukazuje rysunek obok.

RmyaSubjq9a34

Na rysunku opornik przedstawiony jest jako prostokąt podłączony z dwóch stron do napięcia wejściowego oznaczonego jako wielka litera U z indeksem dolnym we. Napięcie wyjściowe oznaczone jako wielka litera U z indeksem dolnym wy odbieramy pomiędzy lewym końcem opornika a suwakiem, który można przesuwać po oporniku. Suwak narysowany jest w postaci strzałki dotykającej grotem opornika. — Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

RLwk1CmhlqDlL

Przesuwając suwak wzdłuż opornika, na wyjściu otrzymujemy różne wartości napięcia wyjściowego. Ile będzie ono wynosiło, jeżeli podano napięcie wejściowe równe 12 V, a suwak znajduje się w odległości $\frac{1}{3}$ od lewego końca opornika?

U = ............ V.

Przez opornik płynie prąd o stałym natężeniu. Suwak dzieli ten przewodnik na dwie części, które mogą mieć różny opór elektryczny. Opór R prawej części zależy do położenia suwaka. Im dalej od zera, tym jest on większy, zgodnie z zależnością:

R \sim l

gdzie l to długość opornika utworzonego po prawej stronie. Ponieważ:

U_{wy} = I R

Otrzymujemy:

U \sim l

Suwak w odległości $\frac{1}{3}$ od końca oznacza więc, że UIndeks dolny wy to $\frac{2}{3}$ UIndeks dolny we .

Ćwiczenie 8

RCFik8IfJtAsI

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

Skoro opór wewnętrzny amperomierza nie jest równy zero, podczas przepływu prądu na jego końcach występuje napięcie o pewnej wartości. Skoro opór wewnętrzny woltomierza jest nieskończony, prąd płynący przezeń ma wartość zero. W układzie a) woltomierz podaje napięcie na końcach badanego przewodnika a amperomierz - natężenie przepływającego przez niego prądu (który nie rozgałęzia się przecież do woltomierza). Opór wyliczony ze wzoru:

R = \frac{U}{I}

ma wartość rzeczywistą i dokładną. W układzie b) wskazania amperomierza są także prawidłowe, ale woltomierz pokazuje sumę napięć na amperomierzu i oporniku, czyli wartość zbyt dużą. Wyliczony opór będzie więc większy, niż rzeczywisty.

Film samouczek

Dla nauczyciela