Физика и астрономия · 9 клас · урок 3 от 5

Странични сили. Електродвижещо напрежение. Вътрешно съпротивление

За да тече ток в затворена верига, е нужен източник, вътре в който странични (неелектростатични) сили разделят зарядите, например чрез химични реакции в батерията. Електродвижещото напрежение (ЕДН) ℰ показва каква работа извършват страничните сили при пренасяне на единичен заряд през източника: ℰ = Aстр/q. Веществото вътре в източника има вътрешно съпротивление r, затова напрежението на клемите при работа е по-малко от ЕДН.

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • ℰ = Aстр/q, единица волт (V).
  • Батерия тип AA: около 1,5 V.
  • Последователно свързани източници: ЕДН и вътрешните съпротивления се събират.
  • Еднакви източници успоредно: ЕДН остава същото.

Пример

Страничните сили пренасят 3 C и извършват 13,5 J: ℰ = 13,5/3 = 4,5 V.

Проверете се: 15 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. Какво поддържа тока в затворена електрическа верига?
    • Съединителните проводници
    • Източникът на ток (страничните сили в него)
    • Консуматорът
    • Ключът

    Отговор: Източникът на ток (страничните сили в него)

    Страничните сили в източника разделят зарядите и поддържат напрежението между полюсите.

  2. Какво показва волтметър, свързан към полюсите на източник, ако във веригата няма ток?
    • Нула
    • Приблизително ЕДН на източника
    • Вътрешното съпротивление
    • Тока на късо съединение

    Отговор: Приблизително ЕДН на източника

    При отворена верига няма загуба на напрежение вътре в източника и напрежението на клемите е равно на ЕДН.

  3. Страничните сили пренасят заряд 3 C през източник и извършват работа 13,5 J. Какво е ЕДН?
    • 4,5 V
    • 40,5 V
    • 0,22 V
    • 10,5 V

    Отговор: 4,5 V

    ℰ = Aстр/q = 13,5 J : 3 C = 4,5 V.

  4. Какво е вътрешно съпротивление на източника?
    • Съпротивлението на съединителните проводници
    • Съпротивлението на консуматора
    • Сборът от всички съпротивления във веригата
    • Съпротивлението на веществото вътре в източника

    Отговор: Съпротивлението на веществото вътре в източника

    Токът тече и през самия източник, който също има съпротивление r.

  5. Три батерии по 1,5 V с вътрешно съпротивление по 0,2 Ω са свързани последователно. Какви са общото ЕДН и общото вътрешно съпротивление?
    • 4,5 V и 0,6 Ω
    • 1,5 V и 0,6 Ω
    • 4,5 V и 0,2 Ω
    • 4,5 V и 0,07 Ω

    Отговор: 4,5 V и 0,6 Ω

    При последователно свързване и ЕДН, и вътрешните съпротивления се събират: 3 · 1,5 = 4,5 V и 3 · 0,2 = 0,6 Ω.

  6. В каква единица се измерва електродвижещото напрежение (ЕДН)?
    • Волт (V)
    • Ампер (A)
    • Ом (Ω)
    • Ват (W)

    Отговор: Волт (V)

    ЕДН е работа на страничните сили за единица заряд: 1 V = 1 J/C.

  7. Какво е ЕДН на обикновена батерия тип AA?
    • 9 V
    • 12 V
    • 230 V
    • 1,5 V

    Отговор: 1,5 V

    Обикновените AA батерии имат ЕДН около 1,5 V.

  8. Как трябва да се свържат батерии, за да се получи по-голямо ЕДН?
    • Успоредно
    • Последователно
    • С еднаквите полюси един към друг
    • Не може да се увеличи

    Отговор: Последователно

    При последователно свързване ЕДН на батериите се събират.

  9. Две еднакви батерии по 1,5 V са свързани успоредно (плюс към плюс, минус към минус). Какво е общото ЕДН?
    • 3 V
    • 1,5 V
    • 0,75 V
    • 0 V

    Отговор: 1,5 V

    При успоредно свързване на еднакви източници ЕДН не се променя, но те могат да дават ток по-дълго.

  10. Защо напрежението на клемите на работещ източник е по-малко от неговото ЕДН?
    • Защото проводниците нямат съпротивление
    • Защото страничните сили спират да действат
    • Защото токът във веригата е нула
    • Част от напрежението се губи във вътрешното му съпротивление (Ir)

    Отговор: Част от напрежението се губи във вътрешното му съпротивление (Ir)

    U = ℰ − Ir: когато тече ток, част от енергията се отделя вътре в източника.

  11. Как се наричат силите, които разделят зарядите вътре в източника?
    • Странични сили
    • Сили на триене
    • Гравитационни сили
    • Еластични сили

    Отговор: Странични сили

    Страничните (неелектростатични) сили разделят зарядите и поддържат тока.

  12. Каква енергия се превръща в електрична в галваничния елемент?
    • Светлинна
    • Химична
    • Ядрена
    • Механична

    Отговор: Химична

    В галваничния елемент страничните сили са свързани с химични реакции.

  13. Източник с ЕДН 12 V пренася заряд 2 C. Каква работа извършват страничните сили?
    • 6 J
    • 14 J
    • 24 J
    • 48 J

    Отговор: 24 J

    Aстр = ℰq = 12 · 2 = 24 J.

  14. Какво означава надписът 9 V върху батерия?
    • 9 C заряд за 1 s
    • 9 A ток във веригата
    • 9 W мощност
    • 9 J на 1 C заряд

    Отговор: 9 J на 1 C заряд

    ℰ = Aстр/q: страничните сили извършват 9 J работа на всеки 1 C пренесен заряд.

  15. Четири еднакви батерии с вътрешно съпротивление по 0,4 Ω са свързани успоредно. Какво е общото вътрешно съпротивление?
    • 0,1 Ω
    • 0,4 Ω
    • 1,6 Ω
    • 0,2 Ω

    Отговор: 0,1 Ω

    При n еднакви успоредни източника rобщ = r/n = 0,4/4 = 0,1 Ω.