Закони и зависимости в електричеството и магнетизма
Опитите в електричеството и магнетизма проверяват закона на Ом, зависимостта на съпротивлението от температурата, магнитното действие на тока и електромагнитната индукция. Опитът на Ерстед показва, че токът създава магнитно поле, а опитите на Фарадей, че изменящото се магнитно поле създава ток. Опитът на Миликан определя елементарния заряд. От графиките I(U) намираме съпротивление и мощност.
Какво да запомним
- Закон на Ом: I = U/R; графиката I(U) на резистор е права.
- При лампа с жичка графиката не е права, защото R расте с температурата.
- Опит на Ерстед (1820 г.): около проводник с ток има магнитно поле.
- Опит на Фарадей (1831 г.): изменящ се магнитен поток индуцира ток.
- Опит на Миликан: елементарният заряд е e ≈ 1,6·10−19 C.
Пример
По графиката I(U) при U = 6 V токът е 0,3 A, значи R = 20 Ω, а мощността е P = UI = 1,8 W.
Проверете се: 15 въпроса
Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.
Защо графиката U(I) на лампа с нажежаема жичка не е права линия?
- Лампата не спазва закона за запазване на заряда
- Токът в лампата не зависи от напрежението
- Напрежението на лампата е постоянно
- Съпротивлението на жичката расте с температурата
Отговор: Съпротивлението расте с нагряването
При по-голям ток жичката се нагрява силно и съпротивлението ѝ се увеличава многократно.
Графиката I(U) на резистор е права през началото, като I = 0,15 A при U = 3 V. Каква мощност отделя резисторът при U = 6 V?
- 0,45 W
- 1,8 W
- 0,9 W
- 3,6 W
Отговор: 1,8 W
R = 3/0,15 = 20 Ω; P = U2/R = 36/20 = 1,8 W.
Какво показва опитът на Ерстед?
- Светлината е вълна
- Около проводник с ток има магнитно поле
- Електричният заряд е квантуван
- Земята се върти около оста си
Отговор: Около проводник с ток има магнитно поле
Магнитната стрелка до проводника се отклонява, когато по него протече ток.
Кой опит показва, че магнит, движещ се в намотка, създава в нея електричен ток?
- Опитът на Ерстед
- Опитът на Кулон
- Опитът на Юнг
- Опитът на Фарадей
Отговор: Опитът на Фарадей
Фарадей открива, че изменящият се магнитен поток индуцира ток.
Коя величина определя опитът на Миликан с маслени капчици?
- Скоростта на светлината
- Гравитационната константа
- Елементарния електричен заряд
- Константата на Планк
Отговор: Елементарния електричен заряд
Миликан установява, че зарядът на капчиците е кратен на най-малкия заряд e.
Как се записва законът на Ом за участък от верига?
- I = U/R
- I = UR
- I = R/U
- U = I/R
Отговор: I = U/R
Токът е правопропорционален на напрежението и обратнопропорционален на съпротивлението.
През коя година Ерстед открива магнитното действие на тока?
- 1831 г.
- 1820 г.
- 1800 г.
- 1905 г.
Отговор: 1820 г.
Ерстед наблюдава отклонението на магнитна стрелка до проводник с ток през 1820 г.
Какво се отклонява в опита на Ерстед?
- Електронният лъч
- Светлинният лъч
- Магнитната стрелка
- Стрелката на волтметър
Отговор: Магнитната стрелка
Магнитната стрелка до проводника се завърта при включване на тока.
Каква е графиката I(U) на резистор с постоянно съпротивление?
- Парабола
- Хипербола
- Хоризонтална права
- Права през началото
Отговор: Права през началото
При R = const I = U/R е правопропорционална зависимост.
Какво е съпротивлението, ако при напрежение 10 V токът е 0,5 A?
- 20 Ω
- 5 Ω
- 0,05 Ω
- 10,5 Ω
Отговор: 20 Ω
R = U/I = 10/0,5 = 20 Ω.
Какво показва галванометър, свързан към намотка, ако магнитът е неподвижен вътре в нея?
- Постоянен ток
- Няма ток
- Променлив ток
- Максимален ток
Отговор: Няма ток
Без изменение на магнитния поток не се индуцира ток.
Как се изменя посоката на индуцирания ток, ако магнитът се изважда от намотката вместо да се вкарва?
- Не се изменя
- Токът изчезва
- Сменя се на обратна
- Става променлив
Отговор: Сменя се на обратна
При изваждане потокът намалява вместо да расте, затова индуцираният ток е в обратна посока.
Какво става в опита на Ерстед, ако се смени посоката на тока?
- Стрелката не мърда
- Стрелката се нагрява
- Токът спира
- Стрелката се обръща
Отговор: Стрелката се обръща
Посоката на магнитното поле зависи от посоката на тока, затова стрелката се отклонява на обратната страна.
При U = 4 V през резистор R1 тече 0,2 A, а през R2 тече 0,4 A. Колко е отношението R1/R2?
- 2
- 0,5
- 4
- 8
Отговор: 2
R1 = 20 Ω, R2 = 10 Ω, отношението е 2.
Проводник с дължина 0,5 m и ток 5 A е перпендикулярен на поле 0,2 T. Каква сила действа на него?
- 5 N
- 0,5 N
- 0,05 N
- 2 N
Отговор: 0,5 N
F = BIl = 0,2·5·0,5 = 0,5 N.