Úlohy 13

13.1. (13-2) V elektrickom obvode máme jeden rezistor, na koncoch ktorého je rozdiel potenciálu 18 V. Ampérmeter, ktorý je zapojený správnym spôsobom, ukazuje veľkosť prúdu 0,6 A. Aký je odpor rezistoru v ohmoch?

13.2. V jednom elektrickom obvode tečie cez rezistor prúd veľkosti 0,02 A, kým rozdiel potenciálu meraný medzi koncami odporu je 50 V. Koľko ohmový je rezistor?

13.3. 1 meter dlhým a rovnomerným drôtom tečie prúd 0,1 A. Odpor drôtu je 20 Ω. Voltmeter pripojíme k drôtu 30 cm a 40 cm od druhého konca. Aký rozdiel potenciálu ukazuje prístroj?

13.4. Celkový odpor 2 metre dlhého rovnomerného drôtu je 10 Ω. Voltmeter ukazuje medzi bodmi A a B rozdiel potenciálu 0,40 V. Bod A je 50 cm od jedného a bod B 25 cm od druhého konca drôtu. Aký veľký prúd tečie v drôte?

13.5. Aký veľký je odpor 300 metrov dlhého strieborného drôtu, ktorého priemer je 2 mm?

13.6. Aký veľký je odpor 10 cm dlhého kusu olova v tvare valca, ak jeho priemer je 1 cm?

13.7. (13-3) Galvanický článok s elektromotorickým napätím 12 V je zapojený do obvodu, ktorého celkový odpor je 5,0 Ω. Aký veľký prúd tečie v obvode?

13.8. V obvode batérie s elektromotorickým napätím 48 voltov tečie prúd veľkosti 2,4 ampéra. Aký je celkový odpor obvodu?

13.9. (13-4) Tri galvanické články batérie majú po jednom elektromotorickú silu 1,6 voltu. V obvode pripojenom k batérii je v sérii zapojený 3 ohmový, 4 ohmový a 5 ohmový odpor. Koľko ampérový prúd tečie v obvode? (Vnútorný odpor článkov je zanedbateľne malý.)

13.10. Batéria pozostáva zo šiestich rovnakých článkov zapojených do série, každý s elektromotorickou silou 1,2 V. K tejto batérii pripojíme v sérii rezistory s odporom 1 Ω, 6 Ω a 8 Ω. Koľko ampérový prúd tečie v obvode?

13.11. Batéria vytvorená z článkov má elektromotorické napätie 6 V, a jej vnútorný odpor je 1,5 Ω.. Obvod pripojený k batérii pozostáva z troch sériovo zapojených rezistorov s rovnakým odporom 4,5 Ω. (a) Aký je celkový odpor obvodu? (b) Aký veľký prúd tečie v obvode? (c) Aký je spád napätia na vnútornom odpore batérie? (d) Aké je svorkové napätie batérie? (e) Aký je rozdiel potenciálu meraný na koncoch jedného z rezistorov s odporom 4,5 Ω?

13.12. Elektromotorická sila galvanického článku je 1,5 V a jeho vnútorný odpor je 0,1 Ω. K nemu pripojený obvod pozostáva zo štyroch sériovo zapojených rezistorov, z ktorých každý má odpor 0,5 Ω. (a) Aký je celkový odpor obvodu? (b) Aký veľký prúd tečie v obvode? (c) Aký je spád napätia na vnútornom obvode článku? (d) Aké je svorkové napätie článku? (e) Aký je rozdiel potenciálu na koncoch jedného z rezistorov s odporom 0,5 Ω?

13.13. Vnútorný odpor 12 voltovej batérie je 0,5 Ω. Koľko ohmový rezistor treba pripojiť k jej svorkám, aby jej svorkové napätie bolo 11 V?

13.14. 6 voltová batéria má vnútorný odpor 0,05 Ω. Koľko ohmový musí byť pripojený rezistor, aby svorkové napätie batérie bolo 5,8 V?

13.15. (13-5) Rezistory s odpormi 3 Ω, 2 Ω a 6 Ω zapojíme paralelne. Koľko ohmov bude ich výsledný odpor?

13.16. Rezistory s odporom 2 Ω a 4 Ω zapojíme paralelne. Koľko ohmov bude ich výsledný odpor?

13.17. Rezistory s odporom 4 Ω, 3 Ω a 2 Ω zapojíme paralelne, a potom ich pripojíme k 8 voltovej batérii, ktorej vnútorný odpor je zanedbateľne malý. Aký veľký prúd tečie cez jednotlivé odpory a cez batériu?

13.18. Rezistory s odporom 4 Ω, 6 Ω a 12 Ω zapojíme paralelne, a potom ich pripojíme k 10 voltovej batérii s vnútorným odporom 0,5 Ω. Aký veľký prúd tečie cez jednotlivé odpory a cez batériu?

13.19. 3 ohmový, 5 ohmový a 6 ohmový rezistor pripojíme k 12 voltovej batérii s vnútorným odporom 1 ohm podľa obrázku. (a) Aký prúd tečie jednotlivými odpormi a batériou? (b) Aké je svorkové napätie (a-b) článku? (c) Aký je rozdiel potenciálu medzi bodmi b a d? (d) Aký je rozdiel potenciálu medzi bodmi c a d?

13.20. 3 ohmový, 7 ohmový a 2,5 ohmový odpor pripojíme k 10 voltovej batérii s vnútorným odporom 0,4 ohma podľa obrázku. (a) Aký prúd tečie jednotlivými odpormi a batériou? (b) Aké je svorkové napätie (a-b) článku? (c) Aký je rozdiel potenciálu medzi bodmi b a c? (d) Aký je rozdiel potenciálu medzi bodmi a a c?

13.21. (13-6) 12 ohmový odpor pripojíme k 6 voltovému zdroju prúdu. (a) Aký výkon príjme odpor? (b) Za akú dobu sa vytvorí na odpore teplo veľkosti 100 joule?

13.22. Odpor veľkosti 104 ohmov pripojíme k 500 voltovému zdroju prúdu. (a) Koľko wattov výkonu príjme odpor? (b) Za akú dobu sa vyvinie na odpore teplo veľkosti 1000 joule?

13.23. Rezistor s odporom 2 Ω môže bez prehriatia prijať maximálne výkon 10 watt. Aký maximálny rozdiel potenciálu sa môže pripojiť na jeho konce?

13.24. Rezistor s odporom 106 Ω = 1 MΩje navrhnutý na výkon 0,5 W (to znamená, že bez prehrievania môže prijať najviac výkon 0,5 W). Aký je maximálny rozdiel potenciálu, na ktorý môžeme tento odpor pripojiť?

13.25. (a) Aký je odpor 40 wattovej, 120 voltovej žiarovky? (b) Aký bude výkon žiarovky, ak predpokladáme, že pripojením na 90 voltový zdroj sa odpor žiarovky nezmení?

13.26. (a) Aký je odpor 2400 wattovej, 240 voltovej rýchlovarnej kanvice? (b) Aký bude výkon rýchlovarnej kanvice, ak predpokladáme, že pripojením na 120 voltový zdroj sa odpor kanvice nezmení?

13.27. K laboratórnemu zariadeniu prislúcha 6 voltová žiarovka s výkonom 30 wattov, ale máme k dispozícii len 120 voltový zdroj. (a) Dá sa zapojením rezistoru vyriešiť, aby sa žiarovka dala predsa použiť? Ak áno, Aký odpor musí mať pripojený rezistor, a ako ho musíme zapojiť? (b) Aká časť celkového výkonu sa stratí na odpore?

13.28. Elektromagnet má pri 12 voltoch spotrebu 30 wattov. K dispozícii však máme len 28 voltový zdroj napätia. (a) Ak sa pomocou rezistoru dá vyriešiť, aby sa elektromagnet používal podľa predpisu, tak koľko ohmový musí byť, a ako sa musí zapojiť? (b) Koľko wattov výkonu prijme tento pomocný odpor, a akú časť výkonu 28 voltovej baterky to predstavuje?

13.29. Jednu 25 wattovú, 120 voltovú a jednu 100 wattovú, 120 voltovú žiarovku pripojíme v sérii k 120 voltovému zdroju. Ktorá žiarovka bude svietiť silnejšie (prijme väčší výkon)?

13.30. Dve 120 voltové rýchlovarné kanvice – jednu s výkonom 500 W a druhú s výkonom 1000 W – pripojíme k 120 voltovému zdroju. Rýchlovarné kanvice zohrievajú rovnaké množstvo vody. V ktorej kanvici dosiahne voda požadovanú teplotu skôr?

13.31. Topnú špirálu s výkonom 4500 W ponoríme do 160 l vody s teplotou 18 ℃. Za akú dobu sa zohreje voda na teplotu 75 ℃?

13.32. V tepelne izolovanej nádobe je 8 l liehu s teplotou 20 °C (hustota alkoholu je 0,79 g/cm3). Tento alkohol zohrieva žiarovka s výkonom 60 W ponorená do nej. Za akú dobu sa zvýši teplota alkoholu na 50 °C?