Решение задач ЕГЭ |

Задача 1435

Число витков в первичной обмотке трансформатора в 2 раза больше числа витков в его вторичной обмотке. Какова амплитуда колебаний напряжения на концах вторичной обмотки трансформатора в режиме холостого хода при амплитуде колебаний напряжения на концах первичной обмотки 50 В? (Ответ дать в вольтах.)<!--auto generated from an

1)  50 В

2)  100 В

3)  50 $корень из: начало аргумента: 2 конец аргумента$  В

4)  25 Вswers-->

Задача 1629

Если, при подключении неизвестного элемента электрической цепи к выходу генератора переменного тока с изменяемой частотой гармонических колебаний при неизменной амплитуде колебаний напряжения, обнаружена зависимость амплитуды колебаний силы тока от частоты, представленная на рисунке, то этот элемент электрической цепи является

1)  активным сопротивлением

2)  конденсатором

3)  катушкой

4)  последовательно соединенными конденсатором и катушкой

Задача 1630

Если, при подключении неизвестного элемента электрической цепи к выходу генератора переменного тока с изменяемой частотой гармонических колебаний при неизменной амплитуде колебаний напряжения,

обнаружена зависимость амплитуды колебаний силы тока от частоты, представленная на рисунке, то этот элемент электрической цепи является

1)  активным сопротивлением

2)  конденсатором

3)  катушкой

4)  последовательно соединенными конденсатором и катушкой

Решение.

Генератор переменного тока, к которому подключен некоторый неизвестный элемент электрической цепи X, возбуждает в этом элементе вынужденные электромагнитные колебания. По характеру зависимости амплитуды колебаний силы тока от частоты при неизменной амплитуде колебаний напряжения можно установить качественно, что из себя представляет элемент X. Из графика видно, что амплитуда силы тока спадает с ростом частоты как $дробь: числитель: 1, знаменатель: \nu конец дроби .$ Так ведет себя катушка индуктивности. Существует несколько способов в этом убедиться (на самом деле оба способа очень близки друг к другу).

1 способ:

Катушка обладает реактивным сопротивлением, связанным с частотой колебаний тока в ней и ее индуктивностью соотношением $X_L=2 Пи \nu L.$ Генератор создает переменное напряжение $U левая круглая скобка t правая круглая скобка =U_0косинус 2 Пи \nu t$ и подает его на катушку. По закону Ома, амплитуды колебаний напряжения и тока, связаны с величиной реактивного сопротивления соотношением $I_m= дробь: числитель: U_0, знаменатель: X_L конец дроби = дробь: числитель: U_0, знаменатель: 2 Пи \nu L конец дроби .$ Именно такая зависимость от частоты нам и нужна.

2 способ:

Напряжение на катушке, согласно закону электромагнитной индукции, связано со скоростью изменения тока через нее соотношением $U_L левая круглая скобка t правая круглая скобка =L дробь: числитель: \Delta I, знаменатель: \Delta t конец дроби .$ По закону Ома, $U_L левая круглая скобка t правая круглая скобка =U_ левая круглая скобка t правая круглая скобка =U_0косинус 2 Пи \nu t,$ а значит, скорость изменения тока $дробь: числитель: \Delta I, знаменатель: \Delta t конец дроби = дробь: числитель: U_0, знаменатель: L конец дроби косинус 2 Пи \nu t.$ Отсюда получаем (используя соотношения для колебательного контура, а именно, связь амплитуды колебания некоторой величины и амплитуды колебания скорости изменения этой величины), что амплитуда колебаний силы тока равна $I_m= дробь: числитель: U_0, знаменатель: 2 Пи L\nu конец дроби .$

Ответ: 3.

Задача 1631

Если, при подключении неизвестного элемента электрической цепи к выходу генератора переменного тока с изменяемой частотой гармонических колебаний при неизменной амплитуде колебаний напряжения,

обнаружена зависимость амплитуды колебаний силы тока от частоты, представленная на рисунке, то этот элемент электрической цепи является

1)  активным сопротивлением

2)  конденсатором

3)  катушкой

4)  последовательно соединенными конденсатором и катушкой

Задача 1632

Если, при подключении неизвестного элемента электрической цепи к выходу генератора переменного тока с изменяемой частотой гармонических колебаний при неизменной амплитуде колебаний напряжения,

обнаружена зависимость амплитуды колебаний силы тока от частоты, представленная на рисунке, то этот элемент электрической цепи является

1)  активным сопротивлением

2)  конденсатором

3)  катушкой

4)  последовательно соединенными конденсатором и катушкой

Задача 1633

Как изменится индуктивное сопротивление катушки при уменьшении частоты переменного тока в 4 раза?

1)  не изменится

2)  увеличится в 4 раза

3)  уменьшится в 2 раза

4)  уменьшится в 4 раза

Задача 1634

Число витков в первичной обмотке трансформатора в 2 раза меньше числа витков в его вторичной обмотке. Какова амплитуда колебаний напряжения на концах вторичной обмотки трансформатора в режиме холостого хода при амплитуде колебаний напряжения на концах первичной обмотки 50 В? (Ответ дать в вольтах.)<!--auto g

1)  100 В

2)  50 $корень из: начало аргумента: 2 конец аргумента$  В

3)  50 В

4)  25 Вenerated from answers-->

Задача 1743

При увеличении частоты переменного тока в 4 раза индуктивное сопротивление катушки

1)  не изменится

2)  увеличится в 4 раза

3)  уменьшится в 2 раза

4)  уменьшится в 4 раза

Задача 1910

По участку цепи с сопротивлением R течет переменный ток. Как изменится мощность переменного тока на этом участке цепи, если действующее значение силы тока на нем увеличить в 2 раза, а его сопротивление в 2 раза уменьшилось?

1)  не изменится

2)  увеличится в 2 раза

3)  уменьшится в 3 раза

4)  увеличится в 4 раза

Задача 3339

На рисунке приведены осциллограммы напряжений на двух различных элементах электрической цепи переменного тока. Колебания этих напряжений имеют

1)  одинаковые периоды, но различные амплитуды

2)  различные периоды, но одинаковые амплитуды

3)  различные периоды и различные амплитуды

4)  одинаковые периоды и одинаковые амплитуды

Задача 3589

Какой из приведенных ниже графиков зависимости напряжения U от времени t соответствует промышленному переменному напряжению (частота 50 Гц, действующее значение напряжения $левая круглая скобка 380\pm3 правая круглая скобка В$ )?

1)  1

2)  2

3)  3

4)  4

Задача 3604

Какой из приведенных ниже графиков зависимости напряжения U от времени t соответствует промышленному переменному напряжению (частота 50 Гц, действующее значение напряжения $левая круглая скобка 220\pm2 правая круглая скобка В$ )?

1)  1

2)  2

3)  3

4)  4

Решение.

Период колебаний связан с частотой соотношением $T= дробь: числитель: 1, знаменатель: \nu конец дроби .$ Следовательно, период колебаний напряжения на искомом графике должен быть равен $T= дробь: числитель: 1, знаменатель: 50Гц конец дроби =20мс.$

Действующим значением напряжения называют постоянное напряжение, действие которого производит равнозначную работу, что и рассматриваемое переменное напряжение за время одного периода (на активном сопротивлении должна выделяться одинаковое количество теплоты). Для гармонического переменного тока значения действующего напряжения $U_Д$ и амплитуды колебания $U_0$ связаны соотношением: $U_0= корень из: начало аргумента: 2 конец аргумента U_Д.$ Следовательно, для тока с действующим напряжением около 220 В амплитуда колебания должна быть порядка $U_0= корень из: начало аргумента: 2 конец аргумента умножить на 220В\approx 311 В$ (поскольку значение действующего напряжения давно с некоторой погрешностью, значение амплитуды также получается с такой же относительной погрешностью). Таким образом, промышленному переменному напряжению соответствует график 4.

Ответ: 4.

Задача 5965

Для производства электрической энергии в промышленных целях используется

1)  трансформатор

2)  генератор

3)  аккумулятор

4)  стабилизатор

Задача 6000

Для повышения электрического напряжения при передаче электрической энергии на большие расстояния используется

1)  трансформатор

2)  генератор

3)  аккумулятор

4)  стабилизатор

Физика ЕГЭ - Электромагнитная индукция, оптика - Переменный ток, трансформаторы