Р. С. КУРМАНОВ, Г. Б. ТОДЕР
ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК.
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
ОМСК 2016
Министерство транспорта Российской федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Омский государственный университет путей сообщения
______________________________________
Р. С. Курманов, Г. Б. Тодер
ПОСТОЯННый электрический ТОК.
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
Утверждено методическим советом университета
в качестве учебно-методического пособия
для самостоятельной работы студентов при решении задач по физике
Омск 2016
УДК 537.3(075.8)
ББК 22.33я73
К93
Постоянный электрический ток. Примеры решения задач:Учебно-методическое пособие / Р. С. Курманов, Г. Б. Тодер; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2016. 27 с.
Учебно-методическое пособие сформировано в соответствии с действующей программой по курсу общей физики для втузов, содержит список основных формул и примеры решения типовых задач по основным темам раздела физики «Постоянный электрический ток», требующих применения законов Ома, Джоуля – Ленца, Кирхгофа и др.
|
|
Предназначено для самоподготовки студентов очной и заочной форм обучения к занятиям, контрольным мероприятиям и экзаменам.
Библиогр.: 5 назв. Рис. 16.
Рецензенты: доктор физ.-мат. наук, профессор Г. И. Косенко;
канд. техн. наук, доцент Е. Ю. Салита.
________________________
© Омский гос. университет
путей сообщения, 2016
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 5
1. Основные характеристики электрического тока и металлического проводника6
1.1. Основные характеристики электрического тока 6
1.2. Сопротивление металлического проводника 6
1.3. Параллельное и последовательное соединение проводников 7
2. Законы Ома 9
2.1. Закон Ома для однородного участка цепи 9
2.2. Закон Ома для неоднородного участка цепи 11
2.3. Закон Ома для замкнутой цепи 13
3. Работа, мощность и тепловое действие тока 15
3.1. Работа и мощность тока 15
3.2. Закон Джоуля – Ленца 18
|
|
3.3. Передача энергии и мощности тока на расстояние 20
4. Правила Кирхгофа 23
Библиографический список 26
ВВЕДЕНИЕ
Успешное изучение общего курса физики в вузе [1 – 3] невозможно без умения применять знание физических законов при решении учебных задач, однако именно решение задач вызывает наибольшие затруднения у студентов.
В методических указаниях [4, 5] содержится набор задач для самостоятельной подготовки студентов очной и заочной форм обучения к занятиям, контрольным мероприятиям и экзаменам.
Цель данного учебно-методического пособия – оказать помощь студентам в освоении методики решения типовых задач по разделу «Постоянный электрический ток», представленных в работах [4, 5]. Каждый раздел пособия содержит краткие теоретические сведения и (или) рекомендации по решению задач, которые помогут подготовиться к занятиям, примеры решения типовых задач по основным темам раздела «Постоянный электрический ток».
В основу каждой физической задачи положен частный случай проявления законов физики, поэтому прежде чем приступить к решению задач, необходимо изучить теоретический материал по соответствующей теме [1 – 3].
Общий алгоритм решения задач, собранных в данном пособии, имеет следующий вид: 1) кратко записать условие и вопрос задачи (при необходимости перевести единицы измерения всех величин в основные единицы системы СИ), изобразить схему электрической цепи или ее участка, отражающую условие задачи; 2) записать тему задачи; 3) выбрать и записать формулы по теме, на которые будет опираться решение в соответствии с условием и вопросом задачи; 4) опираясь на выписанные формулы, составить и решить полученную систему уравнений; 5) записать ответ в стандартной форме. Такая схема деятельности позволит сформировать навык решения учебных физических задач.
Большую часть задач удобно решать в общем виде, т. е. сначала вывести формулу для расчета искомой величины, затем подставить в полученную формулу численные данные. Это позволит лучше понять физические закономерности, в частности, увидеть в явном виде зависимость искомой величины от величин, значения которых заданы в условии задачи, т. е. выяснить, как изменение искомой величины зависит от изменения исходных данных.
Перед рассмотрением задач на тему «Правила Кирхгофа» рекомендуется повторить разделы математики, связанные с методами решения систем алгебраических уравнений.
1. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА И
МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПРОВОДНИКА
Основные характеристики электрического тока