Тест по физике 10 класс: электродвижущая сила

Что нужно знать

Электродвижущая сила (ЭДС) — это физическая величина, характеризующая действие сторонних сил внутри источника тока, которые перемещают электрические заряды против сил электрического поля. ЭДС обозначается греческой буквой ε (эпсилон) и определяется как отношение работы сторонних сил по перемещению заряда к величине этого заряда: ε = Aст / q, где Aст — работа сторонних сил (Дж), q — электрический заряд (Кл). Единицей измерения ЭДС в СИ является вольт (В). ЭДС показывает, какую работу совершает источник тока при перемещении единичного положительного заряда внутри себя. Для полной цепи закон Ома записывается в виде I = ε / (R + r), где I — сила тока (А), R — сопротивление внешней цепи (Ом), r — внутреннее сопротивление источника (Ом). Напряжение на внешнем участке цепи при прохождении тока определяется формулой U = ε − Ir, где U — напряжение (В). Например, батарейка благодаря химическим процессам внутри неё создаёт ЭДС, обеспечивающую движение зарядов в электрической цепи. Типичная ошибка учеников — считать ЭДС и напряжение на клеммах источника одним и тем же: при прохождении тока напряжение на внешней цепи обычно меньше ЭДС из-за внутреннего сопротивления источника.

Тест: 11 вопросов

Выберите ответ в каждом вопросе и нажмите «Проверить ответы» — появятся правильные ответы и пояснения.

  1. 1. Что называют электродвижущей силой источника тока?

    • Произведение силы тока на сопротивление внешней цепи
    • Отношение напряжения на участке цепи к его сопротивлению
    • Работу электрического поля по перемещению единичного заряда
    • Отношение работы сторонних сил к величине перемещаемого заряда
    ЭДС характеризует работу сторонних сил по перемещению заряда внутри источника и определяется формулой ε = Aст / q.

  2. 2. В каких единицах СИ измеряется электродвижущая сила?

    • В вольтах (В)
    • В омах (Ом)
    • В амперах (А)
    • В кулонах (Кл)
    ЭДС равна отношению работы (Дж) к заряду (Кл), поэтому её единица измерения — джоуль на кулон, то есть вольт.

  3. 3. Какая формула определяет электродвижущую силу через работу сторонних сил и заряд?

    • ε = Aст + q
    • ε = Aст / q
    • ε = Aст · q
    • ε = q / Aст
    По определению ЭДС равна работе сторонних сил, приходящейся на единицу перемещаемого заряда.

  4. 4. Какова основная роль сторонних сил внутри источника тока?

    • Они увеличивают сопротивление внешней цепи
    • Они прекращают движение электронов в проводниках
    • Они перемещают заряды внутри источника против сил электрического поля
    • Они создают электрическое сопротивление соединительных проводов
    Сторонние силы обеспечивают разделение зарядов и поддерживают электрический ток в замкнутой цепи.

  5. 5. Какое утверждение правильно характеризует ЭДС и напряжение на клеммах источника при прохождении тока?

    • Напряжение равно ЭДС независимо от внутреннего сопротивления
    • Напряжение всегда равно нулю
    • Напряжение всегда больше ЭДС
    • Напряжение меньше ЭДС из-за падения напряжения внутри источника
    При прохождении тока часть ЭДС расходуется на преодоление внутреннего сопротивления источника: U = ε − Ir.

  6. 6. Какой процесс обеспечивает возникновение ЭДС в обычной батарейке?

    • Химические процессы внутри источника
    • Нагревание соединительных проводов
    • Увеличение сопротивления внешней цепи
    • Движение электронов только по внешнему проводнику
    В батарейке химические реакции создают сторонние силы, которые разделяют заряды и поддерживают ЭДС.

  7. 7. Сторонние силы совершили работу 12 Дж при перемещении заряда 3 Кл. Чему равна ЭДС источника?

    • 15 В
    • 4 В
    • 9 В
    • 36 В
    Используем формулу ε = Aст / q. ε = 12 / 3 = 4 В.

  8. 8. Источник тока имеет ЭДС 6 В. Какую работу совершат сторонние силы при перемещении заряда 2 Кл?

    • 8 Дж
    • 3 Дж
    • 12 Дж
    • 18 Дж
    Из формулы ε = Aст / q получаем Aст = εq. Aст = 6 · 2 = 12 Дж.

  9. 9. ЭДС источника равна 12 В, его внутреннее сопротивление составляет 1 Ом, а сопротивление внешней цепи — 5 Ом. Чему равна сила тока в цепи?

    • 1 А
    • 3 А
    • 12 А
    • 2 А
    По закону Ома для полной цепи I = ε / (R + r). I = 12 / (5 + 1) = 2 А.

  10. 11. Источник тока с ЭДС 12 В перемещает заряд 4 Кл внутри себя. Чему равна работа сторонних сил?

    • 48 Дж
    • 3 Дж
    • 16 Дж
    • 24 Дж
    Работа определяется формулой Aст = εq. Aст = 12 · 4 = 48 Дж.

  11. 12. Источник тока имеет ЭДС 10 В и внутреннее сопротивление 2 Ом. Сопротивление внешней цепи равно 3 Ом. Каково напряжение на внешней цепи при замкнутой цепи?

    • 4 В
    • 6 В
    • 8 В
    • 10 В
    Сначала найдём силу тока: I = ε / (R + r) = 10 / (3 + 2) = 2 А. Затем U = IR = 2 · 3 = 6 В.
Тесты по физике 10 класс