1

Zadania do rozwiązania

Fizyka I

semestr zimowy 2009

dr Ewa Eliza Rożko

Zadanie 1
Dwa płaskie kondensatory powietrzne połączono równolegle i naładowano ładunkiem Q.
Powierzchnie okładek wynoszą odpowiednio S

1

i S

2

, a odległość między okładkami d

1

i d

2

. Obliczyć:

a) Ładunki Q

1

i Q

2

na każdym z kondensatorów;

b) Natężenie pola elektrycznego E

1

i E

2

między okładkami każdego z kondensatorów.

Zadanie 2
Dwa kondensatory o pojemnościach C

1

i C

2

naładowano odpowiednio do napięcia U

1

i U

2

i następnie,

po odłączeniu od źródła, połączono przewodnikami okładki jednego kondensatora z przeciwnie
naładowanymi okładkami drugiego kondensatora. Znaleźć ładunki Q

1

i Q

2

na okładkach każdego z

kondensatorów po połączeniu.

Zadanie 3
Trzy kondensatory o pojemnościach C

1

, C

2

, C

3

połączono jak na rysunku i naładowano ładunkiem Q.

Obliczyć ładunki na okładkach każdego z kondensatorów.

Zadanie 4
Obliczyć wypadkową pojemność C

x

układu siedmiu jednakowych kondensatorów, z których każdy ma

pojemność C, połączonych jak na rysunku a i b.

Zadanie 5
Płaski kondensator o pojemności C naładowano do napięcia U i odłączono od źródła napięcia. Między
okładkami kondensatora znajduje się dielektryk. Jaką pracę W należy wykonać, by usunąć dielektryk
spomiędzy okładek, jeżeli jego względna przenikalność elektryczna wynosi

ε

r

.

Zadanie 6
Płaski kondensator próżniowy naładowano do napięcia U. Następnie zbliżono okładki kondensatora na
odległość n razy mniejszą. Uzyskano przy tym pracę W. Obliczyć pojemność kondensatora.

Zadanie 7
Przez miedziany przewodnik o oporze właściwym

ρ = 1,7 10

-8

⋅ Ω⋅m i przekroju S = 1 mm2 płynie

prąd o natężeniu I = 1 A. Obliczyć natężenie pola elektrycznego E w przewodniku.

2

Zadanie 8
Jednakowe oporniki o oporze R = 1

Ω każdy połączono jak na rysunku. Obliczyć opory zastępcze

układu między punktami A i B oraz B i C.

Zadanie 9
Obliczyć opór zastępczy R

z

układu oporników, przedstawionego na rysunku, między punktami A i B.

Każdy z oporników układu ma jednakowy opór R = 55

Ω.

Zadanie 10
Obliczyć opór zastępczy R

z

układy oporników, przedstawionego na rysunku, jeżeli oporniki mają

opory: r = 1

Ω, R = 2 Ω.

Zadanie 11
Krawędzie ośmiościanu foremnego są utworzone z drutu oporowego i każda ma opór R. Znaleźć
opory zastępcze R

1

i R

2

obwodu między odpowiednio przeciwległymi i sąsiednimi wierzchołkami

ośmiościanu.

Zadanie 12
Do mikroamperomierza o oporze wewnętrznym r =10

Ω dołączono równolegle opór R = 2 Ω i

włączono do obwodu. Jakie było natężenie prądu I w obwodzie, jeżeli wskazanie mikroamperomierza
wynosiło I

a

= 60

µA.

Zadanie 13
Obliczyć natężenia prądów płynących przez poszczególne oporniki obwodu przedstawionego na
rysunku. Oporniki mają opory R = 30

Ω każdy, a siła elektromotoryczna i opór wewnętrzny każdego

ogniwa wynoszą  = 2 V, r = 10

Ω.

3

Zadanie 14
Do ogniwa o sile elektromotorycznej  = 2 V i oporze wewnętrznym r = 0,2

Ω dołączono osiem

jednakowych oporników o oporze R = 0,2

Ω. Jak połączyć oporniki, by napięcie między biegunami

ogniwa było:

a) największe
b) najmniejsze

Obliczyć te napięcia.

Zadanie 15
Dwa kondensatory o pojemnościach C

1

i C

2

oraz dwa oporniki o oporach R

1

i R

2

połączono z

ogniwem o sile elektromotorycznej  i oporze wewnętrznym r jak na rysunku. Znaleźć różnicę
potencjałów między punktami A i B

Zadanie 16
W układzie przedstawionym na rysunku, przy zastosowaniu źródła prądu o napięciu U = 100 V oraz
oporów R

1

= 8 k

Ω, R

2

= 2 k

Ω, woltomierz o oporze wejściowym R

v

= 10

10

Ω wskazał napięcie U

1

=

100 mV. Znaleźć wartość oporu R

x

.

Zadanie 17
Prąd elektryczny o natężeniu I = 0,5 A rozgałęzia się i płynie przez trzy opory R

1

= 2

Ω, R

2

= 6

Ω oraz

R

3

= 8

Ω. Obliczyć natężenie prądów płynących w poszczególnych oporach.

Zadanie 18
Obliczyć całkowity prąd oraz rozkład prądów płynących w układzie podanym na rysunku, jeżeli U =
220 V, R

1

= 20

Ω, R

2

= 30

Ω, R

3

= 40

Ω.

Zadanie 19
Oblicz natężenie prądów płynących w układzie oporów podanych na rysunku, jeżeli opory R

1

= R

3

=

2

Ω, R

2

= 5

Ω, R

4

= R

5

= 4

Ω oraz 

1

= +8 V, 

2

= +4 V, 

3

= +12 V. Wewnętrzne opory ogniw

zaniedbujemy.

4

Zadanie 20
Mamy cztery ogniwa, każde o sile elektromotorycznej  = 2,0 V i oporze wewnętrznym R

w

= 0,02

Ω.

Jaki prąd popłynie przez opór R

z

= 4

Ω, jeżeli zepniemy nim:

a) jedno ogniwo,
b) dwa ogniwa połączone równolegle,
c) dwa ogniwa połączone szeregowo,
d) dwa ogniwa połączone ze sobą równolegle oraz połączony z nimi szeregowo układ

równolegle połączonych dwu pozostałych ogniw,

e) cztery ogniwa połączone szeregowo,
f) cztery ogniwa połączone równolegle.

Schemat połączeń podano na rysunku.