Тест по физике 10 класс: закон Ома для полной цепи

Что нужно знать

Закон Ома для полной цепи связывает силу тока, ЭДС источника и полное сопротивление электрической цепи. Полная цепь состоит из внешней части, имеющей сопротивление R, и внутренней части источника тока, имеющей сопротивление r. Электродвижущая сила (ЭДС) — это физическая величина, характеризующая работу сторонних сил по перемещению единичного заряда внутри источника; она измеряется в вольтах (В). Закон Ома для полной цепи записывается формулой I = ε / (R + r), где I — сила тока (А), ε — ЭДС (В), R — внешнее сопротивление (Ом), r — внутреннее сопротивление источника (Ом). Напряжение на внешнем участке цепи можно определить по формуле U = I · R, а также по формуле U = ε − I · r. Если внешнее сопротивление увеличивается, сила тока в цепи уменьшается. При коротком замыкании внешнее сопротивление становится очень малым, поэтому сила тока резко возрастает. Например, при подключении лампочки к батарейке часть энергии расходуется на нагрев самой батарейки из-за её внутреннего сопротивления. Типичная ошибка учеников — забывать учитывать внутреннее сопротивление источника и использовать формулу I = ε / R вместо формулы для полной цепи.

Тест: 12 вопросов

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

  1. 1. Что называют законом Ома для полной цепи?

    • Зависимость силы тока от ЭДС и полного сопротивления цепи
    • Зависимость сопротивления проводника от силы тока
    • Зависимость напряжения от заряда и времени
    • Зависимость мощности от напряжения и сопротивления
    Закон Ома для полной цепи устанавливает, что сила тока равна отношению ЭДС источника к сумме внешнего и внутреннего сопротивлений.

  2. 2. В каких единицах СИ измеряется внутреннее сопротивление источника тока?

    • В вольтах (В)
    • В омах (Ом)
    • В амперах (А)
    • В кулонах (Кл)
    Внутреннее сопротивление характеризует сопротивление прохождению тока внутри источника и измеряется в омах.

  3. 3. Какая формула выражает закон Ома для полной цепи?

    • I = ε · (R + r)
    • I = U / R
    • I = ε / (R + r)
    • I = R / ε + r
    Сила тока определяется отношением ЭДС источника к полному сопротивлению цепи, которое равно сумме внешнего и внутреннего сопротивлений.

  4. 4. Что произойдёт с силой тока в цепи, если внешнее сопротивление увеличить, а ЭДС и внутреннее сопротивление оставить неизменными?

    • Сила тока увеличится
    • Сила тока не изменится
    • Сила тока станет равной нулю при любом увеличении сопротивления
    • Сила тока уменьшится
    При увеличении внешнего сопротивления возрастает полное сопротивление цепи. Согласно закону Ома для полной цепи, сила тока уменьшается.

  5. 5. Что происходит при коротком замыкании источника тока?

    • Внешнее сопротивление становится очень малым, а сила тока резко возрастает
    • Внешнее сопротивление резко увеличивается
    • Сила тока становится равной нулю
    • Внутреннее сопротивление источника исчезает
    При коротком замыкании внешнее сопротивление практически равно нулю. Ток ограничивается главным образом внутренним сопротивлением источника.

  6. 6. Какое утверждение правильно описывает ЭДС источника тока?

    • Это сопротивление внешней части цепи
    • Это работа сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда
    • Это сила, с которой источник притягивает электрические заряды
    • Это количество электрического заряда, проходящего через проводник за секунду
    ЭДС равна отношению работы сторонних сил к перемещаемому заряду: ε = A / q. Единица измерения ЭДС — вольт.

  7. 7. Источник тока имеет ЭДС 12 В, внешнее сопротивление 5 Ом, внутреннее сопротивление 1 Ом. Чему равна сила тока в цепи?

    • 6 А
    • 3 А
    • 2 А
    • 1 А
    По закону Ома для полной цепи I = ε / (R + r) = 12 / (5 + 1) = 12 / 6 = 2 А.

  8. 8. ЭДС аккумулятора равна 9 В, его внутреннее сопротивление — 1 Ом, а сила тока в цепи — 3 А. Найдите внешнее сопротивление.

    • 1 Ом
    • 4 Ом
    • 3 Ом
    • 2 Ом
    Из формулы I = ε / (R + r) получаем R = ε / I − r. Подставляем: R = 9 / 3 − 1 = 2 Ом.

  9. 9. ЭДС источника равна 12 В, сила тока в цепи составляет 2 А, внутреннее сопротивление источника — 1 Ом. Чему равно напряжение на внешнем участке цепи?

    • 10 В
    • 8 В
    • 12 В
    • 14 В
    Напряжение на внешнем участке U = ε − I · r = 12 − 2 · 1 = 10 В.

  10. 10. При подключении лампочки к батарейке её напряжение на зажимах оказывается меньше ЭДС батарейки. Чем это объясняется?

    • Электрический заряд исчезает внутри источника
    • Часть напряжения падает на внутреннем сопротивлении источника
    • Сопротивление лампочки становится равным внутреннему сопротивлению батарейки
    • ЭДС батарейки уменьшается до нуля при подключении лампочки
    При прохождении тока внутри источника возникает падение напряжения I · r. Поэтому напряжение на внешнем участке равно U = ε − I · r.

  11. 11. ЭДС источника составляет 6 В, внешнее сопротивление равно 2 Ом, а внутреннее сопротивление — 1 Ом. Чему равно напряжение на внешнем участке цепи?

    • 2 В
    • 6 В
    • 4 В
    • 3 В
    Сначала найдём ток: I = 6 / (2 + 1) = 2 А. Затем U = I · R = 2 · 2 = 4 В.

  12. 12. Источник с ЭДС 10 В и внутренним сопротивлением 2 Ом подключён к внешнему сопротивлению 3 Ом. Как изменится сила тока, если внешнее сопротивление увеличить до 8 Ом?

    • Уменьшится с 4 А до 2 А
    • Не изменится и останется равной 2 А
    • Увеличится с 2 А до 4 А
    • Уменьшится с 2 А до 1 А
    Первоначально I₁ = 10 / (3 + 2) = 2 А. После увеличения сопротивления I₂ = 10 / (8 + 2) = 1 А. Следовательно, сила тока уменьшится в два раза.
Тесты по физике 10 класс