Вариант 9. В сеть с напряжением 100 В подключили катушку с сопротивлением 2 кОм т вольтметр

  • ID: 51057 
  • 9 страниц
x

Часть текста скрыта. После покупки Вы получаете полную версию

Фрагмент работы:

Вариант 9. В сеть с напряжением 100 В подключили катушку с сопроти…

ЗАДАЧА 369

В сеть с напряжением 100 В подключили катушку с сопротивлением 2 кОм т вольтметр, соединенные последовательно. Показания вольтметра 80В. Когда катушку заменили другой, вольтметр показал 60В. Определить сопротивление другой катушки.

РЕШЕНИЕ:

Пусть внутренне сопротивление вольтметра r, тогда по закону Ома ток в цепи в первом случае

следовательно, падение напряжения на вольтметре

Во втором случае

Решая систему уравнений (1) и (2) относительно r и..., найдем

Подставляя числовые значения

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 379

Сила тока в цепи изменяется со временем по I= I0sin?t, где... и.... Определить количество теплоты, которое выделится в проводнике сопротивлением R=12 Ом за время, равное четверти периода(t1=0 c до t2=Т/4).

РЕШЕНИЕ:

За малый промежуток времени в проводнике выделяется малое тепло..., тогда за весь промежуток времени

Посчитаем отдельно этот интеграл

При подстановке пределов было учтено, что период колебаний...

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 409

По двум бесконечно длинным, параллельным проводам текут а одном направлении токи по I = 60А. Определить индукцию магнитного поля в точке А, равноудаленной от проводов на расстояние d = 10см. угол...

РЕШЕНИЕ:

Направление магнитного поля от каждого из проводников определяется по правилу Буравчика и указано на рисунке

Индукция магнитных полей от прямых бесконечных проводников

Где... - магнитная постоянная.

Из рисунка легко видеть, что вертикальные составляющие индукции компенсируют друг друга, результирующая индукция

Из построения

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 419

Квадратная рамка массой 20 г, изготовленная из медного провода диаметром 2 мм, может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, совпадающей с одной из ее сторон. Рамку поместили в однородное магнитное поле (B = 0,1 Тл), направленное вертикально вверх. Определите угол ?, на который отклонится рамка от вертикали, если по ней пропустить ток I= 10 А.

РЕШЕНИЕ:

Пусть периметр рамки..., тогда её масса

Где... - площадь поперечного сечения провода. Сторона рамки

Сила Ампера, действующая на нижнюю сторону рамки создает момент сил, который уравновешивается моментом силы тяжести:

Сила Ампера, действующая на нижнюю сторону рамки

Момент силы Ампера

Момент силы тяжести

Плотность меди...

ОТВЕТ:...Задача 439

Ион с кинетической энергией Т= 1 кэВ попал в однородное магнитное поле (В = 21 мТл) и стал двигаться по окружности. Определить магнитный момент эквивалентного кругового тока.

РЕШЕНИЕ:

Магнитный момент эквивалентного кругового тока равен

Где... - площадь описываемой электроном окружности... - создаваемый им эквивалентный ток.... - модуль заряда электрона...- период его обращения. На электрон в магнитном поле действует сила Лоренца, которая уравновешивается центробежной силой

Откуда скорость электрона

Окончательно для магнитного момента получим

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 449

Магнитное (В = 2 мТл) и электрическое ( E = 1,6 кВ/м) поля сонаправлены. Перпендикулярно векторам В и Е влетает электрон со скоростью u = 0,8 Мм/с. Определить ускорение а электрона.

РЕШЕНИЕ:

Пусть поля и скорость электрона направлены как показано на рисунке.

Электростатическая сила, действующая на электрон

Где... - заряд электрона.

На заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле действует сила Лоренца, так как скорость перпендикулярна направлению магнитного поля

Так как силы перпендикулярны, результирующая сила по теореме Пифагора

Тогда ускорение электрона

Где... - масса электрона

ОТВЕТ:...Задача 459

Плоский контур радиусом 60см с током 50А расположен в однородном магнитном поле (0,6 Тл) так, что нормаль к контуру перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определить работу, совершаемую силами поля при медленном повороте контура на угол... около оси, лежащей в плоскости контура и перпендикулярной силовым линиям магнитного поля.

РЕШЕНИЕ:

Контур с током обладает магнитным моментом

При этом во внешнем магнитном поле он обладает потенциальной энергией

Где... - угол между нормалью к контуру и направлением внешнего магнитного поля. После поворота потенциальная энергия станет равной

Работа по повороту тогда

Здесь мы воспользовались, что когда нормаль перпендикулярна линиям магнитной индукции...

Площадь кругового контура...

ОТВЕТ:...Задача 469

Проволочный контур площадью 500 см2 и сопротивлением 0,1 Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле (0,5 Тл). Ось вращения лежит в плоскости контура и перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определить максимальную мощность, необходимую для вращения контура с угловой скоростью 50 с-1.

РЕШЕНИЕ:

По закону электромагнитной индукции ЭДС, возникающая в контуре

Так как индукция магнитного поля не изменяется, изменение магнитного потока через контур будет обусловлено изменением эффективной площади контура, которая изменяется по закону

Мощность, необходимая для вращения контура

Так как максимальное значение синуса равно единице

ОТВЕТ:...