Какая из схем соответствует последовательному соединению проводников

ТЕСТ: Последовательное и параллельное соединение

Онлайн тест по физике в 8 классе «Последовательное и параллельное соединение проводников». 14 вопросов разной формы ответа без ограничения по времени. Перед тестированием рекомендуется прочитать конспект по проверяемой теме.

Результат тестирования оценивается по пятибалльной системе. Чтобы получить оценку «5» необходимо ответить правильно более 80% вопросов. Результат тестирования можно отправить себе на электронную почту (ввод данных в конце теста). В случае явно плохих результатов (меньше 15% правильных ответов) тестирование по теме «Последовательное и параллельное соединение проводников» заканчивается досрочно!

3. При каком соединении получается разрыв в цепи, если одна из ламп перегорит?

А) при параллельном; Б) при последовательном; В) при параллельном и последовательном.

4. При последовательном соединении проводников верно, что . А. 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + . В. R_общ больше большего из сопротивлений. Б. R = R₁ + R₂ + . Г. R_общ меньше меньшего из сопротивлений.

5. При параллельном соединении проводников верно, что . А. Их общее сопротивление меньше меньшего из сопротивлений. Б. R = R₁ + R₂ + . В. Их общее сопротивление больше большего из сопротивлений. Г. 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + .

6. Лампочку и резистор подключили к одинаковым источникам тока. В лампочке сила тока больше, чем в резисторе. Значит, . А. сопротивление лампочки больше, чем сопротивление резистора. Б. нельзя узнать, сопротивление чего больше: лампочки или резистора. В. сопротивление резистора больше, чем сопротивление лампочки. Г. лампочка и резистор имеют равные сопротивления. 7. Напряжение на проводнике R₁ 4 В. Какое напряжение на проводнике R₂?

А) 8 В; Б) 2 В; В) 4 В; Г) 16 В.

8. Для чего в электрической цепи применяют реостат?

А. для увеличения напряжения; В. для регулирования силы тока в цепи.

Б. для уменьшения напряжения; Г. для уменьшения сопротивления в цепи

9. Какая из схем соответствует последовательному соединению проводников?

А. только 1; В. только 3;

Б. только 2; Г. 1 и 2.

10. Проводники сопротивлением 20 Ом и 30 Ом соединены параллельно. Вычислите их общее сопротивление.

А. 50 Ом; Б. 60 Ом; В. 600 Ом; Г. 12 Ом.

Ответы: 1-Б; 2-А; 3-Б; 4-Б; 5-Г; 6-В;7-В; 8-В; 9-Б; 10-Г.

9-10 правильных ответов оценка «5»; 7-8 ответов — «4»; 5-6 — «3»; менее 5 — оценка «2»

Приложение 2.

Тест по теме: «Работа электрического тока. Мощность электрического тока»

1. Чему равна работа электрического тока на участке цепи?

a) U = IR. б) q = It. в) A= Uq. г) A = Fs.

2. Как, зная, мощность электрического тока, найти напряжение и силу тока?

а) U = P/I и I = P/U. б) U = P/I и I = P/t. в) U = P/t и I = P/U.

3. Какие три прибора нужны для определения работы электрического тока?

а) Реостат, гальванометр, вольтметр. б) Вольтметр, аккумулятор, часы.

в) Амперметр, аккумулятор, вольтметр. г) Вольтметр, амперметр, часы.

4. С помощью, каких уже известных вам измерительных приборов можно определить мощность электрического тока?

а) Вольтметра и часов. б) Амперметра и часов.

в) Вольтметра и амперметра. г) Вольтметра и гальванометра.

5. В каких единицах измеряют работу электрического тока? Чему она равна?

а) Джоулях; 1 Дж = 1 В∙А∙мин. б) Джоулях; 1 Дж = 1 В∙Кл∙с.

в) Джоулях; 1 Дж = 1 В∙А∙с. г) Джоулях; 1 Дж = 1 В∙А∙ч.

1. По какой формуле рассчитывают мощность электрического тока?

a) U = IR. б) A = Uq. в) q = It. г) Р = UI.

2. Как работа электрического тока на участке цепи выражается через силу тока в нем?

a) q = It. б) A=UIt. в) U=IR.

3. Чему равна единица электрической мощности ватт?

а) 1 Вт = 1 В∙1 Кл. б) 1 Вт = 1 В∙1 в) 1 Вт = 1 В∙1 А. г) 1 Вт = 1 В∙1 Дж.

4. В каких единицах выражают все величины для расчета работы электрического тока?

а) Вольтах, амперах, минутах. б) Вольтах, кулонах, часах.

в) Амперах, омах, секундах. г) Вольтах, амперах, секундах.

5. Выразите мощности тока, равные 3 МВт и 30 000 Вт в киловаттах.

а) 3000 кВт и 30 кВт. б) 300 кВт и 3 кВт. в) 30 000 кВт и 300 кВт.

Ответы — Тест по теме: «Работа электрического тока. Мощность электрического тока»

Тест по теме «Соединение проводников»

Из предложенных схем выберите те, которые не соответствуют параллельному соединению проводников.

Варианты ответов

• 1
• 2
• 3
• 4

Вопрос 3

Какая физическая величина при последовательном соединении одна и та же на всех участках цепи?

Варианты ответов

• сила тока
• напряжение
• сопротивление

Вопрос 4

Что можно сказать о напряжении при параллельном соединении проводников?

Варианты ответов

• напряжение на всех проводниках одинаково
• напряжение на участке цепи равно сумме напряжений на отдельных проводниках
• напряжение на первом проводнике наибольшее, а на последнем проводнике наименьшее
• напряжение на первом проводнике наименьшее, а на последнем наибольшее

Вопрос 5

Сопротивление каждого из 10 последовательно включенных проводников равно R . Чему равно их общее сопротивление при последовательном соединении?

Варианты ответов

• 10R
• R
• R/10
• 100R

Вопрос 6

Соединение, при котором цепь не имеет разветвлений, называется

Варианты ответов

• смешанным
• последовательным
• параллельным
• постоянным
• постепенным

Вопрос 7

Общее сопротивление при параллельном соединении

Варианты ответов

• больше сопротивления отдельных проводников
• меньше сопротивления отдельных проводников
• может быть больше, так как и меньше сопротивления отдельных проводников
• равно нулю

Вопрос 8

Проводники сопротивлением 2 Ом и 3 Ом соединены параллельно. Чему равно их общее сопротивление?

Варианты ответов

• 5 Ом
• 1 Ом
• 1,2 Ом
• 6 Ом

Вопрос 9

Во сколько раз напряжение на первом проводнике больше, чем на втором?

Варианты ответов

• 4
• 40
• 25
• 0,25
• 50

Вопрос 10

Сколько лампочек напряжением 6 В нужно взять для ёлочной гирлянды, чтобы её можно было включить в сеть напряжением 120 В?

Варианты ответов

• 20
• 8
• 30

Вопрос 11

Проводники сопротивлением 2 Ом, 4 Ом и 6 Ом соединены последовательно и включены в сеть напряжением 36 В. Какова сила тока в проводниках?

Варианты ответов

• 0,3 А
• 3 А
• 0,33 А

Вопрос 12

Каким сопротивлением обладает электрическая цепь, состоящая из трёх ламп, соединённых параллельно, если сопротивление каждой из них 12 Ом?

Варианты ответов

• 4 Ом
• 3 Ом
• 36 Ом

Вопрос 13

Два прибора, включенных параллельно в цепь с напряжением 320 В, имеют сопротивления 400 Ом и 800 Ом. Найдите силу тока в каждом из них и в общей цепи.

Последовательное и параллельное соединение. Применение и схемы

В электрических цепях элементы могут соединяться по различным схемам, в том числе они имеют последовательное и параллельное соединение.

Последовательное соединение

При таком соединении проводники соединяются друг с другом последовательно, то есть, начало одного проводника будет соединяться с концом другого. Основная особенность данного соединения заключается в том, что все проводники принадлежат одному проводу, нет никаких разветвлений. Через каждый из проводников будет протекать один и тот же электрический ток. Но суммарное напряжение на проводниках будет равняться вместе взятым напряжениям на каждом из них.

Рассмотрим некоторое количество резисторов, соединенных последовательно. Так как нет разветвлений, то количество проходящего заряда через один проводник, будет равно количеству заряда, прошедшего через другой проводник. Силы тока на всех проводниках будут одинаковыми. Это основная особенность данного соединения.

Это соединение можно рассмотреть иначе. Все резисторы можно заменить одним эквивалентным резистором.

Ток на эквивалентном резисторе будет совпадать с общим током, протекающим через все резисторы. Эквивалентное общее напряжение будет складываться из напряжений на каждом резисторе. Это является разностью потенциалов на резисторе.

Если воспользоваться этими правилами и законом Ома, который подходит для каждого резистора, можно доказать, что сопротивление эквивалентного общего резистора будет равно сумме сопротивлений. Следствием первых двух правил будет являться третье правило.

Применение

Последовательное соединение используется, когда нужно целенаправленно включать или выключать какой-либо прибор, выключатель соединяют с ним по последовательной схеме. Например, электрический звонок будет звенеть только тогда, когда он будет последовательно соединен с источником и кнопкой. Согласно первому правилу, если электрический ток отсутствует хотя бы на одном из проводников, то его не будет и на других проводниках. И наоборот, если ток имеется хотя бы на одном проводнике, то он будет и на всех других проводниках. Также работает карманный фонарик, в котором есть кнопка, батарейка и лампочка. Все эти элементы необходимо соединить последовательно, так как нужно, чтобы фонарик светил, когда будет нажата кнопка.

Иногда последовательное соединение не приводит к нужным целям. Например, в квартире, где много люстр, лампочек и других устройств, не следует все лампы и устройства соединять последовательно, так как никогда не требуется одновременно включать свет в каждой из комнат квартиры. Для этого последовательное и параллельное соединение рассматривают отдельно, и для подключения осветительных приборов в квартире применяют параллельный вид схемы.

Параллельное соединение

В этом виде схемы все проводники соединяются параллельно друг с другом. Все начала проводников объединены в одну точку, и все концы также соединены вместе. Рассмотрим некоторое количество однородных проводников (резисторов), соединенных по параллельной схеме.

Этот вид соединения является разветвленным. В каждой ветви содержится по одному резистору. Электрический ток, дойдя до точки разветвления, разделяется на каждый резистор, и будет равняться сумме токов на всех сопротивлениях. Напряжение на всех элементах, соединенных параллельно, является одинаковым.

Все резисторы можно заменить одним эквивалентным резистором. Если воспользоваться законом Ома, можно получить выражение сопротивления. Если при последовательном соединении сопротивления складывались, то при параллельном будут складываться величины обратные им, как записано в формуле выше.

Применение

Если рассматривать соединения в бытовых условиях, то в квартире лампы освещения, люстры должны быть соединены параллельно. Если их соединить последовательно, то при включении одной лампочки мы включим все остальные. При параллельном же соединении мы можем, добавляя соответствующий выключатель в каждую из ветвей, включать соответствующую лампочку по мере желания. При этом такое включение одной лампы не влияет на остальные лампы.

Все электрические бытовые устройства в квартире соединены параллельно в сеть с напряжением 220 В, и подключены к распределительному щитку. Другими словами, параллельное соединение используется при необходимости подключения электрических устройств независимо друг от друга. Последовательное и параллельное соединение имеют свои особенности. Существуют также смешанные соединения.

Работа тока

Последовательное и параллельное соединение, рассмотренное ранее, было справедливо для величин напряжения, сопротивления и силы тока, являющихся основными. Работа тока определяется по формуле:

А = I х U х t, где А – работа тока, t – время течения по проводнику.

Для определения работы при последовательной схеме соединения, необходимо заменить в первоначальном выражении напряжение. Получаем:

А=I х (U1 + U2) х t

Раскрываем скобки и получаем, что на всей схеме работа определяется суммой на каждой нагрузке.

Точно также рассматриваем параллельную схему соединения. Только меняем уже не напряжение, а силу тока. Получается результат:

А = А1+А2

Мощность тока

При рассмотрении формулы мощности участка цепи снова необходимо пользоваться формулой:

Р=U х I

После аналогичных рассуждений выходит результат, что последовательное и параллельное соединение можно определить следующей формулой мощности:

Р=Р1 + Р2

Другими словами, при любых схемах общая мощность равна сумме всех мощностей в схеме. Этим можно объяснить, что не рекомендуется включать в квартире сразу несколько мощных электрических устройств, так как проводка может не выдержать такой мощности.

Влияние схемы соединения на новогоднюю гирлянду

После перегорания одной лампы в гирлянде можно определить вид схемы соединения. Если схема последовательная, то не будет гореть ни одной лампочки, так как сгоревшая лампочка разрывает общую цепь. Чтобы выяснить, какая именно лампочка сгорела, нужно проверять все подряд. Далее, заменить неисправную лампу, гирлянда будет функционировать.

При применении параллельной схемы соединения гирлянда будет продолжать работать, даже если одна или несколько ламп сгорели, так как цепь не разорвана полностью, а только один небольшой параллельный участок. Для восстановления такой гирлянды достаточно увидеть, какие лампы не горят, и заменить их.

Последовательное и параллельное соединение для конденсаторов

При последовательной схеме возникает такая картина: заряды от положительного полюса источника питания идут только на наружные пластины крайних конденсаторов. Конденсаторы, находящиеся между ними, передают заряд по цепи. Этим объясняется появление на всех пластинах равных зарядов с разными знаками. Исходя из этого, заряд любого конденсатора, соединенного по последовательной схеме, можно выразить такой формулой:

q_общ= q1 = q2 = q3

Для определения напряжения на любом конденсаторе, необходима формула:

U= q/С

Где С — емкость. Суммарное напряжение выражается таким же законом, который подходит для сопротивлений. Поэтому получаем формулу емкости:

С= q/(U1 + U2 + U3)

Чтобы сделать эту формулу проще, можно перевернуть дроби и заменить отношение разности потенциалов к заряду емкости. В результате получаем:

1/С= 1/С1 + 1/С2 + 1/C3

Немного иначе рассчитывается параллельное соединение конденсаторов.

Общий заряд вычисляется как сумма всех зарядов, накопившихся на пластинах всех конденсаторов. А величина напряжения также вычисляется по общим законам. В связи с этим формула суммарной емкости при параллельной схеме соединения выглядит так:

С= (q1 + q2 + q3)/U

Это значение рассчитывается как сумма каждого прибора в схеме:

С=С1 + С2 + С3

Смешанное соединение проводников

В электрической схеме участки цепи могут иметь и последовательное и параллельное соединение, переплетающихся между собой. Но все законы, рассмотренные выше для отдельных видов соединений, справедливы по-прежнему, и используются по этапам.

Сначала нужно мысленно разложить схему на отдельные части. Для лучшего представления ее рисуют на бумаге. Рассмотрим наш пример по изображенной выше схеме.

Удобнее всего ее изобразить, начиная с точек Б и В. Они расставляются на некотором расстоянии между собой и от края листа бумаги. С левой стороны к точке Б подключается один провод, а справа отходят два провода. Точка В наоборот, слева имеет две ветки, а после точки отходит один провод.

Далее нужно изобразить пространство между точками. По верхнему проводнику расположены 3 сопротивления с условными значениями 2, 3, 4. Снизу будет идти ток с индексом 5. Первые 3 сопротивления включены в схему последовательно, а пятый резистор подключен параллельно.

Остальные два сопротивления (первый и шестой) подключены последовательно с рассматриваемым нами участком Б-В. Поэтому схему дополняем 2-мя прямоугольниками по сторонам от выбранных точек.

Теперь используем формулу расчета сопротивления:

• Первая формула для последовательного вида соединения.
• Далее, для параллельной схемы.
• И окончательно для последовательной схемы.

Аналогичным образом можно разложить на отдельные схемы любую сложную схему, включая соединения не только проводников в виде сопротивлений, но и конденсаторов. Чтобы научиться владеть приемами расчета по разным видам схем, необходимо потренироваться на практике, выполнив несколько заданий.