10 задач по физике для 8 класса по теме «Электромагнит» — от простых к сложным, с ответами и подробными решениями. Решите задачу, введите ответ числом — сайт сразу проверит его. Если не получается, откройте решение: дано, формула, вычисление.
При изготовлении электромагнита на железный сердечник намотали катушку в 6 слоёв. В каждом слое находится 40 витков провода. Сколько всего витков содержит катушка?
Дано: N₁ = 6 слоёв; n = 40 витков.
Решение:
Общее число витков равно произведению числа слоёв на число витков в одном слое:
N = N₁ · n.
N = 6 · 40 = 240 витков.
Ответ: 240 витков.
Катушка электромагнита подключена к источнику напряжением 6 В. Сопротивление обмотки составляет 12 Ом. Определите силу тока в катушке.
Дано: U = 6 В; R = 12 Ом.
Решение:
По закону Ома сила тока равна отношению напряжения к сопротивлению:
I = U / R.
I = 6 / 12 = 0,5 А.
Ответ: 0,5 А.
При испытании электромагнита сила тока в его обмотке составила 0,4 А. Напряжение на концах катушки равно 6 В. Определите сопротивление обмотки.
Дано: I = 0,4 А; U = 6 В.
Решение:
По закону Ома сопротивление проводника определяется формулой:
R = U / I.
R = 6 / 0,4 = 15 Ом.
Ответ: 15 Ом.
При изготовлении электромагнита мастер наматывает провод на сердечник. На каждый сантиметр длины сердечника приходится 18 витков провода. Длина намотанной части сердечника составляет 5 см. Сколько витков провода потребуется для обмотки?
Дано: n = 18 витков/см; l = 5 см.
Решение:
Число витков определяем умножением количества витков на единицу длины на длину намотки:
N = n · l.
N = 18 · 5 = 90 витков.
Ответ: 90 витков.
Электромагнит подключили к батарее из трёх последовательно соединённых элементов, напряжение каждого из которых составляет 1,5 В. Сопротивление обмотки электромагнита равно 24 Ом. Определите силу тока в обмотке.
Дано: U₁ = 1,5 В; n = 3; R = 24 Ом.
Решение:
1. При последовательном соединении элементов напряжения складываются:
U = U₁ · n = 1,5 · 3 = 4,5 В.
2. По закону Ома определяем силу тока:
I = U / R.
I = 4,5 / 24 = 0,1875 А.
Ответ: 0,1875 А.
Обмотка электромагнита состоит из двух последовательно соединённых частей с сопротивлениями 8 Ом и 12 Ом. Электромагнит подключён к источнику напряжением 10 В. Определите силу тока в обмотке.
Дано: R₁ = 8 Ом; R₂ = 12 Ом; U = 10 В.
Решение:
1. При последовательном соединении сопротивления складываются:
R = R₁ + R₂.
R = 8 + 12 = 20 Ом.
2. По закону Ома определяем силу тока:
I = U / R.
I = 10 / 20 = 0,5 А.
Ответ: 0,5 А.
Обмотка электромагнита состоит из двух параллельно соединённых катушек с сопротивлениями 6 Ом и 3 Ом. Они подключены к источнику напряжением 6 В. Определите общую силу тока, потребляемую электромагнитом.
Дано: R₁ = 6 Ом; R₂ = 3 Ом; U = 6 В.
Решение:
1. При параллельном соединении напряжение на каждой катушке одинаково.
По закону Ома находим силу тока в первой катушке:
I₁ = U / R₁ = 6 / 6 = 1 А.
2. Находим силу тока во второй катушке:
I₂ = U / R₂ = 6 / 3 = 2 А.
3. Общая сила тока при параллельном соединении равна сумме токов в ветвях:
I = I₁ + I₂.
I = 1 + 2 = 3 А.
Ответ: 3 А.
Для изготовления электромагнита на сердечник необходимо намотать 120 витков провода. Длина одного витка составляет 6 см. Какую общую длину провода потребуется использовать для обмотки? Потерями провода при соединении пренебречь.
Дано: N = 120 витков; l = 6 см = 0,06 м.
Решение:
Общая длина провода равна произведению длины одного витка на количество витков:
L = N · l.
L = 120 · 0,06 = 7,2 м.
Ответ: 7,2 м.
Для сравнения двух электромагнитов используется упрощённый учебный показатель магнитного действия, равный произведению числа витков обмотки на силу тока: M = N · I. Первый электромагнит имеет 400 витков и силу тока 0,5 А. Второй электромагнит содержит 600 витков. Какую силу тока необходимо пропустить через вторую обмотку, чтобы показатели магнитного действия обоих электромагнитов были одинаковыми?
Дано: N₁ = 400; I₁ = 0,5 А; N₂ = 600.
Найти: I₂.
Решение:
1. Определяем показатель магнитного действия первого электромагнита:
M₁ = N₁ · I₁.
M₁ = 400 · 0,5 = 200.
2. Для одинаковых показателей магнитного действия:
M₁ = M₂.
N₁ · I₁ = N₂ · I₂.
3. Выражаем силу тока второго электромагнита:
I₂ = M₁ / N₂.
I₂ = 200 / 600 ≈ 0,333 А.
Ответ: 0,333 А.
Электромагнитное реле содержит катушку сопротивлением 8 Ом. Катушка подключена к источнику постоянного напряжения 12 В и работает непрерывно в течение 2 минут. Определите количество электрической энергии, израсходованной катушкой за это время. Ответ выразите в джоулях.
Дано: R = 8 Ом; U = 12 В; t = 2 мин = 120 с.
Найти: A.
Решение:
1. По закону Ома определяем силу тока в катушке:
I = U / R.
I = 12 / 8 = 1,5 А.
2. Определяем электрическую мощность катушки:
P = U · I.
P = 12 · 1,5 = 18 Вт.
3. Количество электрической энергии определяем по формуле:
A = P · t.
A = 18 · 120 = 2160 Дж.
Ответ: 2160 Дж.