Elektrický prúd v kovoch

1.Charakterizujte dôležité vlastnosti jednosmerného elektrického prúdu!

Riešenie:

fyzika-elektricky-prud-v-kovoch-1.gif


2.Pri rozbiehaní elektrickej súpravy ozubnicovej dráhy sa odoberá z vedenia prúd 500A. Určite celkový elektrický náboj, ktorý prenesú voľné elektróny za 1 minútu. Koľko elektrónov prešlo vodičom? e = 1,602.10-19C.

Riešenie:

Rozbor:

I = 500A,  t = 60s,  e = 1,602.10-19C  Q = ?,  n = ?

 fyzika-elektricky-prud-v-kovoch-2.gif

Celkový elektrický náboj prenesený elektrónmi je Q = 3.104C. Vodičom prešlo 1,87.1023 elektrónov.


3.Telegrafný kábel z medi (ρ = 0,017.10-6Ώ.m) medzi Sninou a Humenným mal prierez 8mm2 a rezistanciu 46,75Ώ. Akú mal dĺžku?

Riešenie:

Rozbor:

S = 8.10-6m2,  R = 46,75 Ώ,  ρ = 0,017.10-6Ώ.m,   l = ?

 fyzika-elektricky-prud-v-kovoch-3.gif

Kábel mal dĺžku 22 km.


4.Nikelínový drôt (ρ1 = 0,4.10-6Ώm) má dĺžku l1 = 1,25m. Akú dĺžku by mal konštantánový drôt (ρ2 = 0,5.10-6Ώm) s rovnakým prierezom a rovnakým ohmickým odporom?

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

5.Platinový odporový teplomer (α = 3,9.10-3K-1) má pri teplote 200C odpor 500Ώ. Odpor teplomera v rozpálenej peci je 2500Ώ. Aká je teplota pece?

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia


6.Drôt z medi (ρ1 = 0,02.10-6Ώm) s priemerom d1 = 4mm je potrebné nahradiť hliníkovým drôtom (ρ2 = 0,03.10-6Ώm) rovnakej dĺžky. Aký hrubý musí byť hliníkový drôt, aby sa odpor nezmenil?

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

7.Dva rezistory R1, R2 pri sériovom zapojení majú výsledný odpor 5 Ώ, pri paralelnom 1,2 Ώ. Aké odpory majú jednotlivé rezistory?

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

8.Rezistor s odporom R = 3,8 Ώ je zapojený na elektromotorické napätie Ue = 12V. Obvodom prechádza prúd I = 3A. Určite vnútorný odpor, svorkové napätie a maximálny prúd.

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

9.Ku zdroju elektromotorického napätia 15 V s vnútorným odporom 5 Ώ je pripojený rezistor s odporom 10 Ώ. Ku svorkám zdroja napätia je paralelne pripojený kondenzátor s kapacitou 1μ F. Určite náboj na kondenzátore!

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

10.Zopakujte si vedomosti krátkym testom!

1.)    Dohodnutý smer elektrického prúdu v kovoch je smer pohybu

        a.) častice s kladným elektrickým nábojom

        b.) častice so záporným elektrickým nábojom

        c.) častice bez náboja

        A.) a,b,c     B.) a      C.) b, c

fyzika-elektricky-prud-v-kovoch-10.gif

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

11. Priamym vodičom dĺžky d a elektrickým odporom R prechádza  konštantný prúd I. Vypočítajte veľkosť intenzity elektrického poľa v tomto vodiči ak platí:

elektricky-prud-v-vkovoch-11z
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia


12. Vláknom volfrámovej žiarovky s teplotou 280C prechádza pri napätí 10 V prúd 300 mA. Určite teplotu vlákna svietiacej žiarovky,  ak vláknom prechádza prúd 0,5 A a napätie na koncoch vlákna je 220 V.

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

13.  Vodičom s odporom 15 ohmov prešiel za 2 minúty elektrický náboj 30C.

  • a.) Koľko elektrónov vodičom prešlo
  • b.) Aký veľký prúd prešiel vodičom
  • c.) Aké bolo napätie na konci vodiča
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

14. Vzdialenosť elektrárne od mesta, ktoré elektráreň zásobuje elektrickou energiou je 900 km. Za aký čas od zapnutia prúdu v elektrárni začnú v meste pracovať elektrické spotrebiče. Rýchlosť, ktorou sa vo vodiči šíri elektrické pole je v = c.

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia


15.Medený drôt s priemerom d1 = 2mm máme nahradiť hliníkovým drôtom, ktorý má rovnakú dĺžku aj rovnaký odpor. Aký musí byť polomer hliníkového drôtu.

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

16.Určite hmotnosť medi potrebnej na zhotovenie elektrického vedenia s dvoma vodičmi, každý dĺžky 5km, ak odpor vedenia nemá prekročiť 5 ohmov.

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

17.Aké veľké napätie bude medzi dvoma bodmi hliníkového drôtu s priemerom 0.2 mm, ak sú tieto body od seba vzdialené 10 cm. Vodičom preteká prúd 1 A.

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia


18. Pri zvýšení teploty termistora sa jeho odpor zmenšil o 30%. O koľko percent sa pri tom zväčšil prúd prechádzajúci termistorom?

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

19.V homogénnom kovovom vodiči dlhom l = 5m a priemerom d = 1,2mm, ktorého konce sú pripojené k elektrickému napätiu U = 4,5 V je stály prúd I = 5A. Určite:

  • a.) počet elektrónov, ktorý prejde vodičom za 1 ms
  • b.) odpor a merný odpor vodiča
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

20. Určite hmotnosť medi potrebnej na zhotovenie elektrickej dvojlinky dĺžky l = 5 km, ak odpor vodiča je R = 5 Ώ. Hustota medi je  ρ/(Cu) = 8,9.103.kg.m-3 a merný elektrický odpor je ρ(Cu) = 0,017.10–6Ώm. Koľko stojí materiál na toto zariadenie, ak 1 kg medi stojí 40 €.

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

21.Ak na akumulátor pripojíme vodič s R1 = 3,95 Ώ bude ním prechádzať  prúd I1 = 3A. pri odpore R2 = 2,95 Ώ zase prúd I2 = 4 A, Určite vnútorný odpor akumulátora.

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia


22.Aký je odpor vonkajšej časti vedenia, ak vnútorný odpor vedenia je 0,2 Ώ a elektromotorické napätia zdroja je 1,1 V. Voltmeter zapojený na svorky ukazuje 1V.

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

23.Aký dlhý železný drôt (ρ = 0,1.10–6Ώm) s prierezom S = 0,2 mm2 treba  pripojiť na článok s elektromotorickým napätím Ue = 2 V a vnútorným odporom Ri = 1 Ώ, aby obvodom prechádzal prúd I = 0,25A.

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

24.Koľko zdrojov s Ue = 2 V a Ri = 0,2 Ώ treba spojiť sériovo, aby sme pri svorkovom napätí U = 120 V dostali v obvode prúd I = 2,5 A.

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

25.Ak na batériu s Ue = 4,5V zapojíme vodič s odporom R = 2 Ώ, prechádza ním prúd I = 1,5A. Aký prúd bude vodičom prechádzať pri krátkom spojení?

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

26.Galvanometer má základný rozsah Ug = 200 mV a Ig = 1mA.

  • a.) Aký rezistor Rp je treba galvanometru predradiť, ak ho chceme použiť ako voltmeter s rozsahom Up = 10 V
  • b.) Aký rezistor RB pripojíme ku galvanometru, aby sme s galvanometrom mohli merať prúd do IB = 0,1A
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

27.Ku zdroju elektromotorického napätia 15 V s vnútorným odporom 5Ώ  je pripojený rezistor s odporom 10Ώ. Ku svorkám zdroja napätia je paralelne pripojený kondenzátor s kapacitou 1μF. Určite náboj na kondenzátore.

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia

28.Vláknom volfrámovej žiarovky s teplotou 00C prechádza pri napätí 10 V prúd 0,3A., pri napätí 220 V prúd 0,5A, pri čom sa vlákno zohreje na 29760C. Určite teplotný súčiniteľ odporu volfrámu.

Prihláste sa pre zobrazenie riešenia
29.Keď žiarovka svieti, jej volframový drôtik je zohriaty na teplotu 25000C. Žiarovka je zapojená na napätie U = 220 V a prechádza ňou prúd I = 0,272 A. Aký je nárazový prúd prechádzajúci žiarovkou v okamihu jej zapojenia? ( t.j. pri izbovej teplote t1 = 200C ) Prihláste sa pre zobrazenie riešenia