Постоянный ток, 8 класс: примеры с решением

Постоянный ток: что это такое, как связаны сила тока, напряжение и сопротивление, как считать цепи и мощность. Внизу разобрана типовая задача, выше собраны решённые задания учеников.

20 заданий8 класс
Физика8 классПоследовательное соединение, закон Ома

На фотографии изображена электрическая цепь. Показания вольтметра даны в вольтах. Во сколько раз увеличатся показания вольтметра, если его подсоединить к…

Физика8 классМощность, КПД, работа тока и механическая работа

Электрическая лебёдка равномерно тянет груз по горизонтальной поверхности. Она подключена к аккумулятору, который выдаёт постоянное напряжение 24 В. Сила тока…

Физика9 класс2 заданияМассовое число ядра

Определите, во сколько раз масса ядра атома железа ⁵⁴₂₆Fe больше массы ядра атома водорода ¹₁H. Ответ при необходимости округлите до целого числа.

Физика8 класс3 заданияПарообразование, удельная теплота парообразования

Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы перевести в газообразное состояние 2 кг спирта при температуре 78 °C?

Физика8 классСмешанное соединение резисторов, мощность цепи

В электрической цепи, схема которой представлена на рисунке к условию, сопротивления R₁ = R₂ = R₃ = R₄ = R₅ = 8 Ом. К клеммам AB подключают источник…

Физика10 классЗакон Ома для полной цепи, мощность нагрузки

На заводе имеется генератор с ЭДС ε = 50 В и внутренним сопротивлением r = 1 Ом. Инженер подключает к генератору нагрузку, используя реостат, чтобы установить…

Физика10 классЭлектрическое сопротивление

Десятиклассник Тимур сделал простые весы из деревянной линейки и тензодатчика (тонкой проволочки, которая при изгибе линейки немного растягивается). Дана схема…

Физика10 классСила тока в электрической цепи

Десятиклассник Тимур сделал простые весы из деревянной линейки и тензодатчика (тонкой проволочки, которая при изгибе линейки немного растягивается). Дана схема…

Физика8 класс3 заданияОбщее сопротивление цепи

Определить общее сопротивление электрической цепи. R₁=12, R₂=24, R₃=1, R₄=6, R₅=6, R₆=6. R₁ и R₂ соединены параллельно; далее последовательно включён R₃, а…

Физика8 класс4 заданияПеремещение по графику координаты

На рисунке представлен график зависимости координаты от времени для тела, движущегося вдоль оси Ox. Чему равен модуль перемещения тела за время от 0 до 6 с?

Физика8 классСила тока и электрическая мощность

Пётр занимается планировкой нового дома. Для предварительного выбора кабеля для электросети ему необходимо оценить максимальный ток в линии. На эту линию он…

Физика10 классДослідження електричного опору кола з напівпровідниковим діодом

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3 Тема. Дослідження електричного опору кола з напівпровідниковим діодом. Мета: дослідити особливості роботи напівпровідникового діода в…

Физика10 классЭлектрический ток. Закон Ома

Десятиклассник Тимур сконструировал простой акселерометр — прибор для измерения ускорения. Упругая пластинка жёстко закреплена вертикально в основании прибора…

Физика10 классСила тока в электрической цепи

Десятиклассник Тимур сконструировал простой акселерометр — прибор для измерения ускорения. Упругая пластинка жёстко закреплена вертикально в основании прибора…

Физика8 классЭлектрические цепи

Три одинаковых вольтметра с сопротивлением Rv = 1,5 кОм каждый соединены между собой одним из двух способов: Схема «Звезда». Схема «Треугольник». При решении…

Физика8 классЭлектрические цепи и вольтметры

Три одинаковых вольтметра с сопротивлением RV = 2 кОм каждый соединены между собой одним из двух способов: схема «Звезда» и схема «Треугольник». При решении…

Физика8 классЭлектрические цепи и вольтметры

При решении делите показания вольтметров, подключённых по схеме «звезда», на показания вольтметров, подключённых по схеме «треугольник». Идеальный источник…

Физика8 классЭлектрические цепи

Три одинаковых вольтметра с сопротивлением RV = 2 кОм каждый соединены между собой одним из двух способов: схема «Звезда» и схема «Треугольник». При решении…

Физика9 классЭлектрические цепи с вольтметрами

Три одинаковых вольтметра с сопротивлением RV = 1,7 кОм каждый соединены между собой одним из двух способов: схема «Звезда» и схема «Треугольник». При решении…

Физика8 классЭлектрические цепи. Вольтметры

Три одинаковых вольтметра с сопротивлением RV = 1.8 кОм каждый соединены между собой одним из двух способов: Схема «Звезда»; схема «Треугольник». При решении…

Что такое постоянный электрический ток

Постоянный ток — это упорядоченное движение заряженных частиц, при котором направление и сила тока не меняются со временем. Его дают батарейки, аккумуляторы и блоки питания телефонов и ноутбуков. В розетке дома ток другой: он переменный и меняет направление 50 раз в секунду. Постоянный и переменный ток отличаются именно этим.

Чтобы в цепи шёл ток, нужны три вещи: источник, замкнутая цепь и потребитель (лампа, резистор, двигатель). За направление тока принято движение от «плюса» источника к «минусу» во внешней цепи.

Постоянный ток создаёт вокруг проводника магнитное поле. На этом работают электромагниты и двигатели постоянного тока. Неподвижные заряды изучает другой раздел — электростатика.

Сила тока, напряжение, сопротивление: формулы

Три основные величины и их единицы:

  • Сила тока I измеряется в амперах (А). Она показывает, какой заряд проходит через сечение проводника за секунду: I = q / t.
  • Напряжение U измеряется в вольтах (В). Это работа тока по переносу единичного заряда: U = A / q.
  • Сопротивление R измеряется в омах (Ом). Для проволоки R = ρ × l / S, где ρ — удельное сопротивление материала, l — длина, S — площадь сечения.

Главная связь между ними — закон Ома для участка цепи: I = U / R. Отсюда U = I × R и R = U / I.

Мощность и работа тока:

  • P = U × I, а также P = I² × R и P = U² / R;
  • A = U × I × t, работа в джоулях при времени в секундах.

Приборы включают так: амперметр последовательно с потребителем, вольтметр параллельно участку, на котором измеряют напряжение. Подробнее о единицах и переводе приставок (кОм в Ом, мА в А) — в теме физические величины и измерения.

Последовательное и параллельное соединение в цепях постоянного тока

Последовательное соединение (резисторы один за другим):

  • сила тока везде одинакова: I = I₁ = I₂;
  • напряжения складываются: U = U₁ + U₂;
  • сопротивления складываются: R = R₁ + R₂.

Параллельное соединение (резисторы между одними и теми же двумя точками):

  • напряжение одинаково: U = U₁ = U₂;
  • токи складываются: I = I₁ + I₂;
  • 1/R = 1/R₁ + 1/R₂, для двух резисторов R = R₁ × R₂ / (R₁ + R₂).

Общее сопротивление при параллельном соединении всегда меньше самого маленького из резисторов. Если есть такой результат, а получилось больше, где-то ошибка.

В смешанных цепях сначала заменяют параллельные и последовательные участки одним резистором, пока цепь не станет простой. Потом идут обратно и находят токи и напряжения на каждом элементе.

Разбор задачи: общее сопротивление, ток и мощность

Условие. Резистор R₁ = 4 Ом соединён последовательно с двумя параллельными резисторами R₂ = 6 Ом и R₃ = 3 Ом. К цепи подключён источник постоянного напряжения 24 В. Найти силу тока через R₁, ток через R₃ и мощность всей цепи.

Шаг 1. Параллельный участок. R₂₃ = 6 × 3 / (6 + 3) = 18 / 9 = 2 Ом.

Шаг 2. Вся цепь. R = R₁ + R₂₃ = 4 + 2 = 6 Ом.

Шаг 3. Общий ток. I = U / R = 24 / 6 = 4 А. Через R₁ идёт весь ток, значит, I₁ = 4 А.

Шаг 4. Напряжения. На R₁: U₁ = 4 × 4 = 16 В. На параллельном участке остаётся 24 − 16 = 8 В.

Шаг 5. Ток через R₃. I₃ = 8 / 3 ≈ 2,67 А. Для проверки: I₂ = 8 / 6 ≈ 1,33 А, и I₂ + I₃ = 4 А, как и должно быть.

Шаг 6. Мощность. P = U × I = 24 × 4 = 96 Вт.

Ответ: 4 А; ≈ 2,67 А; 96 Вт.

Где ошибаются чаще всего

  • Складывают сопротивления при параллельном соединении. Для параллельного участка нужна формула 1/R = 1/R₁ + 1/R₂. Не забудь в конце перевернуть дробь: найденное 1/R ещё не есть R.
  • Забывают про единицы. Если сопротивление дано в килоомах, а ток нужен в амперах, переводи: 2 кОм = 2000 Ом, 50 мА = 0,05 А. Время в формуле работы A = U × I × t берут в секундах.
  • Думают, что удельное сопротивление зависит от длины. Если проволоку заменить на такую же, но длиннее, ρ не изменится, ведь это свойство материала. Сопротивление R вырастет, потому что R = ρ × l / S.
  • Путают, как включать приборы. Амперметр в разрыв цепи, вольтметр параллельно участку. Идеальный вольтметр имеет очень большое сопротивление и ток практически не берёт.
  • Берут полную мощность за полезную. Если в задаче дан КПД двигателя, то полезная работа равна КПД × U × I × t. Например, при U = 24 В, I = 3 А, t = 20 с затраченная работа A = 24 × 3 × 20 = 1440 Дж, а при КПД 75 % полезно используется 1080 Дж. Подробнее о работе и энергии — в теме работа и энергия.

Какие задания по теме присылают ученики

Чаще всего это расчёт общего сопротивления смешанной цепи, закон Ома для участка с вольтметром и амперметром, мощность и работа тока, зависимость сопротивления проволоки от длины. Встречаются и задачи на датчики (весы и акселерометр с тензодатчиком), и цепи из одинаковых вольтметров по схемам «звезда» и «треугольник».

Сначала найди в списке выше задание, похожее на своё: у каждого есть полный ход решения. Если точного совпадения нет, сфотографируй своё условие со схемой и отправь на сайт, чтобы получить решение по шагам.

Частые вопросы

Чем отличается постоянный ток от переменного

У постоянного тока направление и сила не меняются, он идёт от батареек и аккумуляторов. У переменного они периодически меняются, в бытовой розетке 50 раз в секунду.

Как найти силу постоянного тока

Раздели напряжение на сопротивление: I = U / R. Если известен заряд, прошедший через сечение за время t, используй I = q / t. Результат получится в амперах.

Как найти мощность постоянного тока

Умножь напряжение на силу тока: P = U × I. Если напряжение неизвестно, подойдёт P = I² × R, а если неизвестен ток, то P = U² / R. Мощность измеряется в ваттах.

Как найти общее сопротивление цепи

Замени параллельные участки одним резистором по формуле 1/R = 1/R₁ + 1/R₂, затем сложи сопротивления последовательно соединённых элементов. Повторяй, пока не останется один резистор.

Постоянный ток, 8 класс: примеры с решением | ДЗмэн