Sprawdzian z prądu elektrycznego

Poprawna odpowiedź: 1–B, 2–A, 3–C

• 1. Amperomierz → B. Mierzy natężenie prądu; włączany szeregowo w obwód
• 2. Woltomierz → A. Mierzy napięcie; włączany równolegle do badanego elementu
• 3. Omomierz → C. Mierzy opór elektryczny elementu odłączonego od zasilania obwodu

Przez amperomierz musi płynąć ten sam prąd co przez badany element, więc włącza się go szeregowo. Woltomierz mierzy różnicę potencjałów między dwoma punktami, dlatego dołącza się go równolegle. Omomierz ma własne źródło, więc mierzony element trzeba odłączyć od zasilania.

Poprawna odpowiedź: P, F, P

Natężenie to $I=\frac{q}{t}$. W metalu wyższa temperatura oznacza silniejsze drgania sieci krystalicznej, które bardziej przeszkadzają elektronom, więc opór rośnie (maleje w półprzewodnikach). Prawo Ohma mówi, że $U=IR$ przy stałym oporze, czyli $U$ jest proporcjonalne do $I$.

Poprawna odpowiedź: (1) otwarty; (2) oporze wewnętrznym

Napięcie na zaciskach wynosi $U=\mathcal{E}-Ir$. Gdy obwód jest otwarty, prąd nie płynie ($I=0$) i woltomierz o dużym oporze pokazuje praktycznie samą SEM. Po zamknięciu obwodu część energii traci się wewnątrz źródła, na jego oporze wewnętrznym $r$.

Poprawna odpowiedź: D

Z prawa Joule'a-Lenza $Q=I^{2}Rt$, a czas trzeba zamienić na sekundy: $10\text{ min}=600\text{ s}$. Wtedy $Q=2^2\cdot 5\cdot 600=12000\text{ J}$. Wynik 200 J powstaje, gdy wstawi się minuty zamiast sekund.

Poprawna odpowiedź: B

Szeregowo $3R=30\Omega$, więc jeden opornik ma $R=10\Omega$. Równolegle $\frac{1}{R_z}=\frac{3}{10}$, czyli $R_z=\frac{10}{3}\approx 3,33\Omega$. Opór zastępczy połączenia równoległego jest zawsze mniejszy od najmniejszego oporu w układzie, co od razu wyklucza 10 i 30 omów.