Вариант 1. 1. Зарядили два электрометра. Показания первого электрометра -3, второго - +1. Электрометры соединяют проволокой. Как изменятся их показания? 2. Эбонитовая палочка зарядилась отрицательно в результате трения о шерстяную ткань. Как изменилось количество электронов на ткани? (увеличилось, уменьшилось или осталось прежним). Как изменилось количество протонов на палочке и на ткани? 3. Рассчитайте сопротивление изображённого участка цепи. 1 2 -0 3 4 R₁ = 2 Ом R₂ = 4 OM R= 1 Ove 3 Ry = 1 Om 4. Какую работу совершит электрический ток за 2 минуты, если сила тока в проводнике 5 А, а его сопротивление 20 Ом? 5. Определите сопротивление медной проволоки длиной 40 м и площадью поперечного сечения 0,6 мм²

1. Электрометры

При соединении двух электрометров проволокой, заряды перераспределятся до тех пор, пока потенциалы обоих электрометров не станут одинаковыми. Общий заряд системы сохранится.

• Общий заряд системы: \[Q = Q_1 + Q_2 = -3 + 1 = -2\]
• Общий потенциал: \[\varphi = \frac{Q}{2} = \frac{-2}{2} = -1\]

Ответ: Показания обоих электрометров станут равны -1.

2. Эбонитовая палочка и шерстяная ткань

При трении эбонитовой палочки о шерстяную ткань:

• Эбонитовая палочка приобретает отрицательный заряд, следовательно, на ней увеличивается количество электронов.
• Шерстяная ткань отдает электроны, поэтому количество электронов на ткани уменьшается.
• Количество протонов не изменяется ни на палочке, ни на ткани, так как протоны находятся в ядре атома и не перемещаются при трении.

Ответ: Количество электронов на ткани уменьшилось, количество протонов не изменилось.

3. Расчет сопротивления участка цепи

Схема состоит из двух параллельных участков, каждый из которых включает последовательное соединение резисторов.

Шаг 1: Рассчитаем сопротивление верхнего участка цепи (R1 и R2):

\[R_{верх} = R_1 + R_2 = 2 + 4 = 6 \, Ом\]

Шаг 2: Рассчитаем сопротивление нижнего участка цепи (R3 и R4):

\[R_{низ} = R_3 + R_4 = 1 + 1 = 2 \, Ом\]

Шаг 3: Рассчитаем общее сопротивление участка цепи, учитывая параллельное соединение верхнего и нижнего участков:

\[\frac{1}{R_{общ}} = \frac{1}{R_{верх}} + \frac{1}{R_{низ}} = \frac{1}{6} + \frac{1}{2} = \frac{1 + 3}{6} = \frac{4}{6} = \frac{2}{3}\]

\[R_{общ} = \frac{3}{2} = 1.5 \, Ом\]

Ответ: Общее сопротивление участка цепи равно 1.5 Ом.

4. Расчет работы электрического тока

Для расчета работы электрического тока используем формулу:

\[A = I^2 \cdot R \cdot t\]

где:

• \[I\] – сила тока (5 А),
• \[R\] – сопротивление (20 Ом),
• \[t\] – время (2 минуты = 120 секунд).

Подставим значения в формулу:

\[A = 5^2 \cdot 20 \cdot 120 = 25 \cdot 20 \cdot 120 = 500 \cdot 120 = 60000 \, Дж = 60 \, кДж\]

Ответ: Работа электрического тока равна 60 кДж.

5. Определение сопротивления медной проволоки

Для определения сопротивления проволоки используем формулу:

\[R = \rho \frac{L}{A}\]

где:

• \[\rho\] – удельное сопротивление меди (1.7 ⋅ 10⁻⁸ Ом⋅м),
• \[L\] – длина проволоки (40 м),
• \[A\] – площадь поперечного сечения (0.6 мм² = 0.6 ⋅ 10⁻⁶ м²).

Подставим значения в формулу:

\[R = 1.7 \cdot 10^{-8} \frac{40}{0.6 \cdot 10^{-6}} = \frac{1.7 \cdot 40}{0.6} \cdot 10^{-2} = \frac{68}{0.6} \cdot 10^{-2} \approx 113.33 \cdot 10^{-2} \approx 1.13 \, Ом\]

Ответ: Сопротивление медной проволоки равно примерно 1.13 Ом.