Natężenie i napięcie prądu
Fizyka — Klasa 3 LO — rozszerzony — teoria, wzory, quizy i zadania do tego tematu.
∑Wzory 1
Do czego służy: określa, jak szybko płynie ładunek. $Q$ — ładunek (C), $t$ — czas (s). Jednostka: amper ($1\ \text{A} = 1\ \tfrac{\text{C}}{\text{s}}$).
📘Teoria 2
- Natężenie prądu $I$ — ładunek przepływający przez przekrój przewodnika w jednostce czasu: $I = \dfrac{q}{t}$, jednostka: amper [A] $= \dfrac{\text{C}}{\text{s}}$
- Napięcie elektryczne $U$ — praca wykonana przy przenoszeniu jednostkowego ładunku: $U = \dfrac{W}{q}$, jednostka: wolt [V] $= \dfrac{\text{J}}{\text{C}}$
- Opór elektryczny $R$ — prawo Ohma: $U = I \cdot R$, jednostka: om [$\Omega$]
Obwód równoległy: $\dfrac{1}{R_{zast}} = \dfrac{1}{R_1} + \dfrac{1}{R_2} + \ldots$ (maleje opór); napięcie takie samo na każdym elemencie.
- $\dfrac{1}{R_{zast}} = \dfrac{1}{6} + \dfrac{1}{3} = \dfrac{1}{2}$, więc $R_{zast} = 2\ \Omega$
- $I = \dfrac{U}{R_{zast}} = \dfrac{9}{2} = 4{,}5$ A (prąd z baterii)
- $I_1 = \dfrac{9}{6} = 1{,}5$ A; $I_2 = \dfrac{9}{3} = 3$ A
Natężenie
$I=\frac{q}{t}$ — ładunek przepływający w jednostce czasu.
Napięcie
$U=\frac{W}{q}$ — praca na jednostkowy ładunek.
Kierunek
Umowny kierunek prądu jest zgodny z ruchem ładunków dodatnich.
🧩Quizy 1
✍Zadania dodatkowe 3
Zadania ćwiczeniowe ze zbiorów Matematix — z rozwiązaniami krok po kroku.
Przez przekrój przewodnika przepłynął ładunek $60\ \text{C}$ w ciągu $2\ \text{minut}$. Oblicz natężenie prądu.
Jaki ładunek przepłynie przez żarówkę, przez którą płynie prąd $0{,}3\ \text{A}$ przez $10\ \text{s}$?
Wyjaśnij różnicę między natężeniem prądu a napięciem.
📄Zadania z arkuszy 2
Prawdziwe zadania z arkuszy egzaminacyjnych (matura, egzamin ósmoklasisty, próbne) dotyczące tego tematu.
Bateria o pojemności $1200$ mAh; wykres pokazuje stopień naładowania w ciągu doby. ($1200$ mAh $=$ ładunek przepływający w ciągu godziny przy prądzie $1200$ mA.)
Oszacuj maksymalne natężenie prądu pobieranego z baterii w przedstawionym przedziale czasu.
Pojedyncze termoogniwo daje napięcie rzędu miliwoltów, a jego opór wewnętrzny — setnych części oma. Aby czerpać z termostosu prąd o natężeniu kilku amperów pod napięciem kilkudziesięciu woltów, należy termoogniwa połączyć: [A równolegle / B szeregowo / C szeregowo i równolegle], ponieważ [1 potrzebne napięcie jest większe niż dla pojedynczej pary / 2 potrzebne natężenie jest większe niż z pojedynczej pary / 3 potrzebne napięcie i natężenie są większe niż z pojedynczej pary].