Тема №8359 Ответы к задачам по физике 1585 (Часть 4)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по физике 1585 (Часть 4) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по физике 1585 (Часть 4), узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

8.46.Равномерно заряженная бесконечно протяженная плоскость с поверхностной плотностью заряда 4*10-6 Кл/м2 и крупинка сухих сливок с зарядом 10-8 Кл находятся на расстоянии 0,5 м друг от друга. Какую работу надо совершить, чтобы сблизить их до расстояния 0,2 м? [Ответ: 6,8 мДж].

8.47. Работа электрофильтров, применяемых для очистки газов от 116 примесей, основана на ионизации газа в зоне коронирующего разряда, передаче заряда ионов частицам примесей и их последующем осаждении на осадительных электродах. Предположим, что очищаемый газ движется снизу вверх в вертикальном цилиндре (осадительный электрод), на оси которого находится коронирующая проволока (электрод). При какой напряженности электрического поля возникает коронный разряд? Нарисовать (качественно) траекторию движения частиц примесей, линии напряженности электрического поля. Как зависит характер движения от скорости и массы частицы? [Ответ: ЗМВ/м]. Электроемкость. Энергия заряженного конденсатора 8.48. Расстояние d между пластинами плоского конденсатора равно 1,3 мм, площадь S пластин равна 20 см2 . В пространстве между пластинами конденсатора находятся два слоя диэлектриков: слюды (ε1 = 7) толщиной d1 = 0,7 мм и эбонита (ε 2 = 3) толщиной d2 = 0,3 мм. Определить электроемкость С конденсатора. [Ответ: 35,4 пФ].

8.49. На пластинах плоского конденсатора равномерно распределен заряд с поверхностной плотностью σ = 0,2 мкКл/м2 . Расстояние d между пластинами равно 1 мм. На сколько изменится разность потенциалов на его обкладках при увеличении расстояния d между пластинами до 3 мм? [Ответ: 45,2 В].

8.50. В плоский конденсатор вдвинули плитку парафина (ε = 2) толщиной d = 1 см, которая вплотную прилегает к его пластинам. Насколько нужно увеличить расстояние между пластинами, чтобы получить прежнюю емкость? [Ответ: 0,5 см].

8.51. Электроемкость С плоского конденсатора равна 1,5 мкф. Расстояние d между пластинами равно 5 мм. Какова будет электроемкость С конденсатора, если на нижнюю пластину положить лист эбонита толщиной d = 3 мм (ε = 3) ? [Ответ: 2,5 мкФ].

8.52. Между пластинами плоского конденсатора находится плотно прилегающая стеклянная пластинка (ε = 7). Конденсатор заряжен до разности потенциалов U1 = 100 В. Какова будет разность потенциалов U2, если вытащить стеклянную пластинку из конденсатора? [Ответ: 700 В].

8.53.Конденсатор электроемкостью С1 = 0,2 мкФ был заряжен до разности потенциалов U1 = 320 В. После того как его соединили параллельно со вторым конденсатором, заряженным до разности потенциалов U2 = 450 В, напряжение U на нем изменилось до 400 В. 117 Вычислить емкость С2 второго конденсатора. [Ответ: 0,32 мкФ].

8.54.Конденсатор электроемкостью С1 = 0,6 мкФ был заряжен до разности потенциалов U1 = 300 В и соединен последовательно со вторым конденсатором электроемкостью С2 = 0,4 мкФ, заряженным до разности потенциалов U2 = 150 В. Найти заряд, перетекший с пластин первого конденсатора на второй. [Ответ: 72 мкКл].

8.55.Три одинаковых плоских конденсатора соединены последовательно. Электроемкость С такой батареи конденсаторов равна 89 пФ. Площадь S каждой пластины равна 100 см2 . Диэлектрик — стекло (ε = 7). Какова толщина d стекла? [Ответ: 2,32 мм].

8.56. Шар, погруженный в коптильную жидкость, имеет потенциал 4500 В и поверхностную плотность заряда 3,4 СГСq /см2 . Найти: 1) радиус; 2) заряд; 3) электроемкость шара. (Принять для коптильной жидкости диэлектрическую проницаемость ε = 2; 1 СТСq = 1/3 нКл). [Ответ: 1) 7 мм; 2) 7 нКл; 3) 1,55 пФ].

8.57.Вычислить электроемкость тела теленка, считая ее равной емкости электропроводящего шара того же объема (внутри шара ε = 1). Среднюю плотность тела теленка принять равной 1 г/см3 , а его массу 60 кг. [Ответ: 27 пФ].

8.58.Корова, стоящая на изолированном полу, коснулась оголенного провода, находящегося под напряжением 220 В, и получила заряд 4,4 нКл. Определить электроемкость тела коровы. [Ответ: 20 пФ].

8.59.В одном из цехов молочного завода установлен ленточный транспортер, имеющий прорезиненную ленту, потенциал которой в процессе работы достигает 8000 В. Рабочий, находящийся на полу из диэлектрика, касается руками ленты транспортера и заряжается. Определить величину заряда, сообщаемого телу рабочего, если емкость тела принять равной 12 пФ. [Ответ: 96 нКл].

8.60. При исследовании воздействия статического электрического поля на кроликов было замечено, что у последних при напряженности поля 130 кВ/м значительно уменьшается частота сердечных сокращений. Кролики находились в боксе из оргстекла между двумя металлическими пластинами размерами 30 х 50 см2 , расстояние между которыми было 25 см. Каково было при этом напряжение между пластинами? Какова была энергия электрического поля между пластинами? [Ответ: 32,5 кВ; 2,8 мДж].

8.61.Два одинаковых плоских воздушных конденсатора соединены последовательно и подключены к источнику постоянного напряжения. Определить, во сколько раз изменится разность потенциалов на одном из конденсаторов, если другой полностью погрузить в молоко. Принять 118 относительную диэлектрическую проницаемость молока равной 66. [Ответ: 1,97].

8.62.Плоский воздушный конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом R = 10 см каждая. Расстояние d1 между пластинами равно 1 см. Конденсатор зарядили до разности потенциалов U = 1,2 кВ и отключили от источника тока. Какую работу А нужно совершить, чтобы, удаляя пластины друг от друга, увеличить расстояние между ними до d2 = 3,5 см? [Ответ: 50 мкДж].

8.63.Плоский воздушный конденсатор электроемкостью С = 1,11 нФ заряжен до разности потенциалов U = 300 В. После отключения от источника тока расстояние между пластинами конденсатора было увеличено в пять раз. Определить: 1) разность потенциалов U1 на обкладках конденсатора после их раздвижения; 2) работу А внешних сил по раздвижению пластин. [Ответ: 1) 1500 В; 2) 0,2 мДж].

8.64.Конденсатор электроемкостью C1 = 666 пФ зарядили до разности потенциалов U = 1,5 кВ и отключили от источника тока. Затем к конденсатору присоединили параллельно второй, незаряженный конденсатор электроемкостью С2 = 444 пФ. Определить энергию, израсходованную на образование искры, проскочившей при соединении конденсаторов. [Ответ: 0,3 мДж].

8.65. Конденсаторы электроемкостями С1 = 1 мкФ, С2 = 2 мкФ, С3 = 3 мкФ включены в цепь с напряжением U = 1,1 кВ. Определить энергию каждого конденсатора в случаях: 1) последовательного их включения; 2) параллельного включения. [Ответ: 1) 0,18 Дж, 0,09 Дж, 0,06 Дж; 2) 0,605 Дж, 1,21 Дж, 1,82 Дж].

8.66.Шар, погруженный в растительное масло (ε = 2), имеет потенциал 4,5 кВ и поверхностную плотность заряда 11,3 мкКл/м2 . Найти радиус, заряд, емкость и энергию шара. [Ответ: 7 мм; 7 нКл; 1,55 пФ; 15,8 мкДж].

8.67.К пластинам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов U1 = 500 В. Площадь пластин S = 200 см2 , расстояние между ними d1 = 1,5 мм. Пластины раздвинули до расстояния d2 = 15 мм. Найти энергию W1 и W2 конденсатора до и после раздвижения пластин, если источник напряжения перед раздвижением: 1) отключался; 2) не отключался. [Ответ: 1) 14,8 мкДж, 148 мкДж; 2) 14,8 мкДж; 1,48 мкДж].

8.68.Плоский конденсатор заряжен до разности потенциалов 1 кВ. Расстояние между пластинами равно 1 см. Диэлектрик — стекло (ε = 7). Определить объемную плотность энергии поля конденсатора. [Ответ: 0,309 Дж/м3 ].

8.69. Радиус внутреннего шара воздушного сферического конденсатора г = 1 см, радиус внешнего шара R = 4 см. Между шарами 119 приложена разность потенциалов [7 = 3 кВ. Найти напряженность электрического поля на расстоянии 3 см от центра шаров. [Ответ: 44,4 кВ/м].

8.70. Определить емкость коаксиального кабеля длиной 10 м, если радиус его центральной жилы r1 = 1 см, радиус оболочки r2 = 1,5 см, а изоляционным материалом служит резина (ε = 2,5). [Ответ: 3,43 нФ]. Диэлектрики в электрическом поле 8.71.Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено слюдой (ε = 7). Площадь пластин конденсатора составляет 50 см2 . Определить поверхностную плотность связанных зарядов на слюде, если пластины конденсатора притягивают друг друга с силой 1 мН. [Ответ: 4,27 мкКл/м2 ].

8.72.Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено стеклом (ε = 7). Когда конденсатор присоединили к источнику напряжения, давление пластин на стекло оказалось равным 1 Па. Определить: I) поверхностную плотность зарядов на пластинах кон- денсатора; 2) электрическое смещение; 3) напряженность электростатического поля в стекле; 4) поверхностную плотность связанных зарядов на стекле; 5) объемную плотность энергии электростатического поля в стекле. [Ответ: 1) 11,1 мкКл/м2 ; 2) 11,1 мкКл/м2 ; 3) 179 кВ/м; 4) 9,5 мкКл/м2 ; 5) 0,992 Дж/м3 ].

8.73.Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено парафином (ε = 2). Расстояние между пластинами d = 8,85 мм. Какую разность потенциалов необходимо подать на пластины, чтобы поверхностная плотность связанных зарядов на парафине составляла 0,1 нКл/см2 ? [Ответ: 1 кВ], 8.74.Расстояние между пластинами плоского конденсатора составляет d = 5 мм. После зарядки конденсатора до разности потенциалов U = 500 В между пластинами конденсатора вдвинули стеклянную пластинку (ε = 7). Определить: 1) диэлектрическую восприимчивость стекла; 2) поверхностную плотность связанных зарядов на стеклянной пластинке. [Ответ: 1) 6; 2) 759 нКл/м2 ].

8.75.Определить поверхностную плотность связанных зарядов на слюдяной пластинке (ε = 7) толщиной d = 1 мм, служащей изолятором плоского конденсатора, если разность потенциалов между пластинами конденсатора U = 300 В. [Ответ: 15,9 мкКл/м2 ].

8.76.Расстояние между пластинами плоского конденсатора составляет d = 1 см, разность потенциалов U = 200 В. Определить поверхностную 120 плотность о' связанных зарядов эбонитовой пластинки (σ = 3) толщиной d = 8 мм, помещенной на нижнюю пластину конденсатора. [Ответ: 253 нКл/м2 ].

8.77.Между пластинами плоского конденсатора, находящимися на расстоянии 2 мм друг от друга, помещен свиной фарш в замороженном состоянии, ведущий себя как диэлектрик. На пластины подана разность потенциалов 600 В. Если, отключив источник напряжения, вынуть мясной фарш, то разность потенциалов на пластинах конденсатора возрастает до 1800 В. Найти диэлектрическую проницаемость и поверхностную плотность связанных зарядов на замороженном мясном фарше. [Ответ: 3; 5,31 мкКл/м2 ].

8.78. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено замороженным мясом. Расстояние между пластинами равно 4 мм. На пластины подано на пряжение 1200 В. Найти: 1) напряженность электриче- ского поля в мясе; 2) поверхностную плотность заряда на пластинах конденсатора; 3) поверхностную плотность связанных зарядов на мясе. Принять во внимание, что в замороженном состоянии мясо можно считать диэлектриком, его диэлектрическую проницаемость принять равной 6. [Ответ: 1) 3 кВ/см; 2) 15,9 мкКл/м2 ; 3) 13,3 мкКл/м2 ].

8.79. К пластинам плоского конденсатора, расстояние между которыми равно 3 см, подана разность потенциалов 1000 В. Пространство между пластинами заполнено замороженным рыбным паштетом, ведущим себя как диэлектрик с s = 6. Найти: а) поверхностную плотность связанных зарядов; б) на сколько изменится поверхностная плотность заряда на пластинах при заполнении конденсатора замороженным паштетом. Задачу решить при двух условиях: 1) заполнение конденсатора паштетом производится при подключенном источнике напряжения; 2) заполнение конденсатора паштетом производится после отключения конденсатора от источника напряжения. [Ответ: 1): а) 1,47 мкКл/м2 ; б) 1,47 мкКл/м2 ; 2): а) 0,246 мкКл/м2 ; б) 0].

8.80.Плоский конденсатор, площадь которого 50 см2 , подключен к измерителю емкости. Между пластинами, расстояние между которыми 100 мм, заливают молоко, после чего емкость оказалась равной 292 пФ. Определить относительную диэлектрическую проницаемость молока. [Ответ: 66].

8.81.Пластины плоского конденсатора находятся на расстоянии 2 см друг от друга. Пространство между ними заполнено замороженным мясом, которое в этом состоянии можно считать диэлектриком. Заряд на пластинах q = 0,3 мкКл. Площадь пластины S = 1 м 2 . Найти: 1) силу взаимного притяжения пластин; 2) разность потенциалов между пластинами; 3) плотность энергии электрического поля. Диэлектрическую проницаемость замороженного мяса принять равной 7. [Ответ: 1) 0,726 мН; 2) 96,8 В; 3) 0,726 мДж/м3 ].
9.1.Сила тока в проводнике равномерно возрастает от нуля до максимального значения 11 = 3 А за 10 с. Определить заряд, прошедший в проводнике. [Ответ: 15 Кл].
9.2.Определить плотность тока в железном проводнике длиной l = 10 м, если провод находится под напряжением U = 6 В, удельное сопротивление железа ρ = 98 нОм*м. [Ответ: 6,1 МА/м2 ].
9.3.Определить ток короткого замыкания источника ЭДС, если при внешнем сопротивлении R1 = 50 Ом ток в цепи I1 = 0,2 А, а при R2 = 110 Ом — I2 = 0,1 А. [Ответ: 1,2 А].
9.4.Найти падение потенциала на медном проводнике длиной l = 500 м и диаметром d = 2 мм, если сила тока в нем I = 2 А. Удельное сопротивление меди ρ = 0,017 мкОм*м. [Ответ: 5,4 В].
9.5.По медному проводнику сечением 0,8 мм течет ток 80 мА. Найти среднюю скорость упорядоченного движения электронов вдоль проводника, предполагая, что на каждый атом меди приходится один свободный электрон. Плотность меди ρ = 8,9 г/см3 . Относительная атомная масса меди 63,5. [Ответ: 7,41 мкм/с].
9.6.Определить суммарный импульс электронов в прямом проводе длиной 500 м, по которому течет ток 20 А. Масса электрона равна 9,1*10-31 кг. [Ответ: 5,69*10-8 кг*м/с].
9.7.Для измерения температуры воздуха в кондиционируемых помещениях в пределах от 0 до 500°С применяются термометры сопротивления из меди (ТСМ). Удельное сопротивление меди при 0°С равно 1,7*10-8 Ом*м. Найти длину медной проволоки, из которой изготовлен ТСМ, если сопротивление термометра при 0°С равно 53 Ом. Термометр намотан безындукционно из проволоки диаметром 0,08 мм. [Ответ: 15,66 м].
9.8.При условиях задачи 9.7 найти длину медной проволоки, из которой изготовлен ТСМ, если сопротивление термометра при температуре 0°С равно 53 Ом. Термометр намотан безындукционно из проволоки диаметром 0,1 мм. [Ответ: 24,47 м]. 129 9.9. При условиях задачи 9.7 найти сопротивление термометра (ТСМ) при температуре 50°С, если сопротивление термометра при температуре 0°С равно 53 Ома, а температурный коэффициент сопротивления равен 4*103 1/°С. [Ответ: 63,6 Ом].
9.10.При условиях задачи 9.7 найти температуру воздуха в градусах Цельсия в кондиционируемом помещении, если сопротивление термометра (ТСМ) равно 55 Ом. [Ответ: 9,43°С].
9.11.При условиях задачи 9.7 найти температуру воздуха в градусах Цельсия в кондиционируемом помещении, если сопротивление термометра (ТСМ) при этой температуре равно 57 Ом. [Ответ: 18,97°С].
9.12.Для измерения температуры воздуха в помещениях со свободной конвекцией в пределах от -50°С до +100С применяются термометры сопротивления из меди (ТСМ). Удельное сопротивление меди при температуре 0°С равно 1,7*10-8 Омм, а температурный коэффициент электросопротивления меди равен 4*10-3 1/°С. Найти длину медной проволоки, из которой безындукционно намотан термометр, если диаметр проволоки 0,08 мм, а сопротивление термометра при температуре 0°С равно 100 Ом. [Ответ: 29,55 м].
9.13. При условиях задачи 9.12 найти длину медной проволоки, из которой изготовлен термометр, если диаметр проволоки 0,1 мм, а сопротивление термометра при температуре 50°С равно 120 Ом. [Ответ: 46,18 м].
9.14.При условиях задачи 9.12 найти сопротивление термометра (ТСМ) при температуре -20°С, если сопротивление термометра при температуре 0°С равно 100 Ом. [Ответ: 92 Ом].
9.15.При условиях задачи 9.12 найти температуру воздуха в градусах Цельсия в помещениях со свободной конвекцией, если сопротивление термометра (ТСМ) при этой температуре равно 125 Ом. [Ответ: 62,5°С].
9.16.При условиях задачи 9.12 найти температуру воздуха в градусах Цельсия в помещениях со свободной конвекцией, если сопротивление термометра (ТСМ) при этой температуре равно 90 Ом. [Ответ: -25°С].
9.17.Для измерения температуры масла и пресной воды в пределах от -50° С до +400° С применяются термометры сопротивления из платины (ТСП). Удельное сопротивление платины при температуре 0° С равно 1*10-7 Ом-м, а температурный коэффициент сопротивления платины равен 4*10-3 1/°С. Найти длину платиновой проволоки, из которой изготовлен термометр, если диаметр проволоки 0,1 мм, а сопротивление термометра при температуре 0°С равно 46 Ом. 130 [Ответ: 3,61 м].
9.18.При условиях задачи 9.17 найти длину платиновой проволоки, из которой изготовлен термометр, если диаметр проволоки 0,01 мм, а сопротивление термометра при температуре 150°С равно 73,6 Ома. [Ответ: 3,61 м].
9.19.При условиях задачи 9.17 найти сопротивление термометра (ТСП) при температуре +100°С, если сопротивление термометра при температуре 0°С равно 46 Ом. [Ответ: 64,4 Ом].
9.20.При условиях задачи 9.17 найти температуру масла, если сопротивление термометра (ТСП) при этой температуре равно 80 Ом. [Ответ: 184,78°С].
9.21.При условиях задачи 9.17 определить, с какой относительной и абсолютной погрешностью можно измерить температуру 100°С при помощи термометра (ТСП), если при этой температуре относительная погрешность измерения сопротивления термометра составляет 0,1%. [Ответ: 0,35°С; 0,35%].
9.22.Для измерения температуры от -50°С до +150°С в газообразных и жидких химически неагрессивных средах, а также в агрессивных средах, не разрушающих защитную арматуру, применяются термометры, изготовленные из платины (ТСП). Удельное сопротивление платины при температуре 0°С равно 1*10-7 Ом-м, а температурный коэффициент сопротивления платины равен 4*10-3 1/°С. Найти длину платиновой проволоки, из которой изготовлен термометр, если диаметр проволоки 0,1 мм, а сопротивление термометра при температуре 0°С равно 100 Ом. [Ответ: 7,85 м].
9.23.При условиях задачи 9.22 найти длину платиновой проволоки, из которой изготовлен термометр (ТСП), если диаметр проволоки 0,1 мм, а сопротивление термометра при температуре 100°С равно 140 Ом. [Ответ: 7,85 м].
9.24.При условиях задачи 9.22 найти сопротивление термометра (ТСП) при температуре -20°С, если сопротивление термометра при температуре 0°С равно 100 Ом. [Ответ: 92 Ом].
9.25.При условиях задачи 9.22 найти температуру газа, если сопротивление термометра (ТСП) при этой температуре равно 120 Ом. [Ответ: 50°С].
9.26.При условиях задачи 9.22 определить, с какой относительной и абсолютной погрешностью можно измерить температуру 120°С при помо- щи термометра (ТСП), если при этой температуре относительная погрешность измерения сопротивления термометра составляет 0,2%. [Ответ: 0,74°С; 0,62%].
9.27.В качестве измерительных приборов, применяемых в комплекте с термопреобразователями сопротивления (ТС), широко используют урав- новешенные мосты. Принципиальная схема уравновешенного моста 131 изображена на рис. 16. Вывести формулу для вычисления сопротивления ТС, если мост уравновешен.
9.28. Обмотка катушки из медной проволоки при температуре 14°С имеет сопротивление 10 Ом. После пропускания тока сопротивление обмотки стало равно 12,2 Ом. До какой температуры нагрелась обмотка? Температурный коэффициент сопротивления меди равен 4,15*10-3 1/К. [Ответ: 70°С].
9.29.При условиях задачи 9.27 вычислить абсолютную и относительную погрешность при измерении температуры при помощи ТСМ, если сопротивлением подводя- щих проводов пренебречь (диаметр медных проводов 1 мм, длина провода 5 м). Измеренное мостом сопротивление медного термопреобразователя равно 60 Ом. Сопротивление этого же термопреобразователя при температуре 0°С равно 53 Ома. [Ответ: 1.01°С; 3%].
9.30.При условиях задачи 9.27 найти предельную длину подсоединяющих медных проводов для (ТСМ), такую, что если сопротивлением подсоединяющих проводов пренебречь, то ошибка при измерении температуры будет не больше 1%. Сопротивление ТСМ при этой температуре равно 60 Ом, сопротивление ТСМ при температуре 0°С равно 53 Ома. Диаметр медных проводов равен 1 мм. [Ответ: 1,62 м].
9.31.При условиях задачи 9.27 вычислить абсолютную и относительную погрешность при измерении температуры при помощи медного термопреобразователя (ТСМ), если сопротивлением проводящих медных проводов пренебречь (диаметр медных проводов 1 мм, длина провода 3 м). Измеренное мостом сопротивление термопреобразователя равно 120 Ом. Сопротивление этого же термопреобразователя при температуре 0°С равно 100 Ом. [Ответ: 0,325°С; 0,65%].
9.32.При условиях задачи 9.27 найти предельную длину подсоединяющих медных проводов для ТСМ такую, что если сопротивлением подсоединяющих проводов пренебречь, то относительная погрешность при измерении температуры будет не больше 1%. Сопротивление ТСМ для этой температуры равно 120 Ом. Сопротивление ТСМ при температуре 0°С равно 100 Ом. Диаметр медных проводов 1 мм. [Ответ: 4,63 м].
9.33.При условиях задачи 9.27 вычислить абсолютную и относительную погрешность при измерении температуры при помощи 132 термометра сопротивления из платины (ТСП), если сопротивлением медных проводов пренебречь (диаметр медных проводов 1 мм, длина провода 3 м). Измеренное мостом сопротивление равно 64,4 Ом. Сопро- тивление этого же термопреобразователя при температуре 0°С равно 46 Ом. [Ответ: 0,71°С; 0,71%].
9.34.При условиях задачи 9.27 найти предельную длину подсоединяющих медных проводов для ТСП такую, что если сопротивлением подсоединяющих проводов пренебречь, то относительная погрешность при измерении температуры будет не больше 2%. Сопротивление ТСП для этой температуры равно 64,4 Ома. Сопротивление ТСП при температуре 0°С равно 46 Ом. Диаметр медных проводов 1 мм. [Ответ: 8,5 м].
9.35. При условиях задачи 9.27 вычислить абсолютную и относительную погрешность при измерении температуры при помощи термометра сопротивления из платины (ТСП), если сопротивлением проводящих медных проводов пренебречь (диаметр медных проводов 1 мм, длина провода 5 м). Измеренное мостом сопротивление ТСП равно 140 Ом. Сопротивление этого же термопреобразователя при температуре 0°С равно 100 Ом. [Ответ: 0,54°С; 0,54%].
9.36.При условиях задачи 9.27 найти предельную длину подсоединяющих медных проводов для ТСП такую, что если сопротивлением подсоединяющих проводов пренебречь, то относительная погрешность при измерении температуры будет не больше 2%. Сопротивление ТСП для этой температуры 140 Ом. Сопротивление ТСП при температуре 0°С равно 100 Ом. Диаметр медных проводов 1 мм. [Ответ: 18,47 м].
9.37.По электросопротивлению продуктов можно контролировать их качество. Считая батон колбасы однородным проводником, найти электросопротивление батона колбасы диаметром 5 см, и массой 1 кг. Считать, что удельное электросопротивление колбасы равно 2000 Ом*см, а ее плотность — 1,7*103 кг/м3 . [Ответ: 3,06 кОм].
9.38.Масса батона колбасы диаметром 5 см равна 1 кг, а его электросопротивление — 3,06 кОм. Считая колбасу проводником, найти ее удельное электросопротивление, полагая, что плотность колбасы равна 1,7*103 кг/м3 . [Ответ: 2000 Ом-см].
9.39.Электросопротивление батона колбасы диаметром 5 см равно 3,06 кОм. Найти массу колбасы, считая ее однородным проводником с удельным электросопротивлением 2000 Ом-см и плотностью 1,7*103 кг/м3 . [Ответ: 1 кг].
9.40.В одном из цехов мясокомбината электрическая проводка выполнена медным проводом длиной 200 м и сечением 10 мм 2 . Каково ее 133 сопротивление? Каким должно было бы быть сечение алюминиевой проводки в том же цехе? Удельное электросопротивление меди равно 1,68*10-8 Ом*м, алюминия — 2,7*10-8 Ом*м. [Ответ: 0,34 Ом; 16 мм 2 ].
9.41.Считая, что электросопротивление R ткани карпа в зависимости от времени хранения t определяется соотношением (R0 — начальное электросопротивление, выраженное в Ом, * выражено в сутках), найти электросопротивление карпа в начале хранения, если по истечении 3 суток R стало равным 1620 Ом. [Ответ: 2540 Ом].
9.42. Считая, что удельное электросопротивление р скумбрии в процессе хранения изменяется с течением времени t по закону (t выражено в сутках, ρ0 — начальное значение ρ), определить, сколько суток хранилась рыба, если ее электросопротивление уменьшилось в 2 раза. [Ответ: 3,3 суток].
9.43. Считая, что электросопротивление R ткани трески в процессе хранения изменяется по закону где R выражено в Ом, время t — в сутках), определить электросопротивление трески по истечении 2,5 суток хранения. [Ответ: 1620 Ом].
9.44. Горбуша хранилась в течение 3 суток. Определить, во сколько раз изменилось ее удельное электросопротивление р, считая, что с течением времени р изменяется по закону где время t выражено в сутках, ρ0 — начальное значение ρ. [Ответ: 2,12 раза].
9.45.Для фарша из свинины зависимость удельной элек- тропроводимости а от температуры t° можно в первом приближении представить в виде (σ выражена в См/м, σ0 — значение σ при t0 = 20°C, t° выражена в °С). Найти удельное электросопротивление р фарша при температуре 70°С, полагая σ0 = 0,02 См/м. [Ответ: 2,74 кОм*см].
9.46.Удельная проводимость σ молока при температуре 0°С равна 0,2 См/м, а при температуре 6°С — 0,8 См/м. Полагая, что с увеличением температуры а возрастает линейно, найти удельное электросопротивление молока при 70°С. [Ответ: 0,139 Ом*м].
9.47.В цехе мясокомбината технологическое оборудование подключается к сети проводом с поперечным сечением 0,6 см2 , по которому течет ток силой 3 А. Найти среднюю скорость направленного движения электронов, если в 1 см3 металла содержится 4*1022 свободных электронов. 134 [Ответ: 7,8 мкм/с].
9.48.На мясокомбинате применяется аккумуляторная тележка для перемещения грузов. Сила тока в цепи аккумулятора в течение 20 с равномерно возрастала от 0 до 5 А. Какой заряд отдал аккумулятор за это время? [Ответ: 50 Кл].
9.49.В одном из помещений мясокомбината, удаленном от генератора на расстояние 100 м, включены параллельно 44 лампы накаливания с сопротивлением 440 Ом каждая. Напряжение на лампах 220 В. Проводка выполнена медным проводом с сечением 17 мм 2 . Определить падение напряжения на зажимах генератора. (Удельное элек- тросопротивление меди 0,017*10-6 Омм.) [Ответ: 224,4 В].
9.50.Электрический нагреватель молока рассчитан на напряжение 120 В при силе тока 4 А. Какой длины и поперечного сечения необходимо взять нихромовый провод для изготовления нагревателя, если допустимая плотность тока 10,2 А/мм2 , а удельное электросопротивление нихрома 1,3*10-6 Омм? [Ответ: 9 м; 0,39 мм 2 ].
9.51.В цехе мясокомбината 100 электрических лампочек сопротивлением 400 Ом каждая включены параллельно в сеть с напряжением 220 В. Найти силу тока в подводящих проводах и напряжение на них, если их сопротивление 0,4 Ом. [Ответ: 50 А; 20 В].
9.52.В одно из плеч моста Уитстона (рис. 17) включен резистор, сопротивление которого R = 73 кОм, а в другое плечо — образец жировой ткани коровы, вырезанный в виде прямоугольного параллелепипеда длиной 2 см, высотой 1 см, шириной 0,4 см. Стрелка гальванометра G установилась на нулевом делении, когда l1 = 43 см и 12 = 57 см. Определить удельное электросопротивление жировой ткани. [Ответ: 110 Омм].
9.53.В одно из плеч моста Уитстона (рис. 17) сначала включают образец, вырезанный из печени барана, а затем образец из мышечной ткани этого животного. Оба образца имеют одинаковую геометрическую форму. В первом случае стрелка гальванометра G установилась на нулевом делении при значениях плеч реохорда l1 = 71 см и l2 = 15 см, а во втором случае l'1 = 15 см и l'2 = 85 см. Во сколько раз удельное электросопротивление печени барана больше, чем мышечной ткани? [Ответ: 13,9 раз].
9.54.В схеме моста Уитстона R = 30 Ом. Если l1 = 25 см, то через гальванометр не идет ток. Реохорд изготовлен из однородной проволоки 135 длиной l = 1 м. Определить неизвестное сопротивление Rx [Ответ: 10 Ом].
9.55. При измерении неизвестного сопротивления Rx мостом Уитстона оказалось, что Rx = 200 Ом. Определить отношение l1/l2 плеч моста, если сопротивление R = 500 Ом. [Ответ: 0,4].
9.56.В плечи мостика Уитстона включены две лампы одинаковой мощности, рассчитанные на 110 В и 220 В соответственно. Найти отношение сопротивлений плеч при условии равновесия мостика. [Ответ: 0,25].
9.57.Три батареи с ЭДС, равными соответственно 12 В, 5 В и 10 В соединены между собой одноименными полюсами. Внутреннее сопротивление батарей одинаково и равно 1 Ом. Определить силы токов, идущих через каждую батарею. [Ответ: 3 А; 4 А; 1 А]. Работа и мощность тока 9.58.Лампочка и реостат, соединенные последовательно, присоединены к источнику тока. Напряжение U на зажимах лампочки равно 40 В, сопротивление R реостата равно 10 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность Р = 120 Вт. Найти силу тока I в цепи. [Ответ: 2 А].
9.59.ЭДС батареи аккумуляторов равна 12 В, сила тока короткого замыкания равна 5 А. Какую наибольшую мощность можно получить во внешней цепи, соединенной с такой батареей? [Ответ: 15 Вт].
9.60.К батарее аккумуляторов, ЭДС которой равна 2 В и внутреннее сопротивление r = 0,5 Ом, присоединен проводник. Определить: 1) сопротивление R проводника, при котором мощность, выделяемая в нем, максимальна; 2) мощность Р, которая при этом выделяется в проводнике. [Ответ: 0,5 Ом; 2 Вт].
9.61.ЭДС батареи равна 20 В. Сопротивление R внешней цепи равно 2 Ом, сила тока I = 4А. Найти КПД батареи. При каком значении внешнего сопротивления R КПД будет равен 99%? [Ответ: 0,4; 297 Ом].
9.62.К зажимам батареи аккумуляторов присоединен нагреватель. ЭДС батареи равна 24 В, внутреннее сопротивление r = 1 Ом. Нагреватель, включенный в цепь, потребляет мощность Р = 80 Вт. Вычислить силу тока в цепи и КПД нагревателя. [Ответ: 4 А; 83,3%].
9.63.Обмотка электрического кипятильника имеет две секции. Если включена только первая секция, то вода закипает через 15 мин, если только вторая, то через 30 мин. Через сколько минут закипит вода, если обе 136 секции включить последовательно? параллельно? [Ответ: 45 мин; 10 мин].
9.64.При силе тока I1 = 3 А во внешней цепи батареи аккумуляторов выделяется мощность Р1 = 18 Вт, при силе тока I2 = 1 А — соответственно Р2 = 10 Вт. Определить ЭДС и внутреннее сопротивление батареи. [Ответ: 12 В; 2 Ом].
9.65.Какая мощность выделяется в единице объема проводника длиной l = 0,2 м, если на его концах поддерживается разность потенциалов U = 4 В? Удельное сопротивление проводника ρ = 1*10-6 Ом*м. [Ответ: 4*108 Вт/м3 ].
9.66.Батарея с ЭДС 50 В и внутренним сопротивлением 5 Ом замыкается на внешнее переменное сопротивление, дающее возможность изменять силу тока в цепи от 0 до 10 А последовательно через 1 А. Построить графики зависимости от силы тока: 1) мощности тока, отдаваемой источником тока во внешнюю цепь; 2) мощности, рассеи- вающейся внутри источника; 3) полной мощности; 4) КПД источника.
9.67.Сепаратор СМ-1, применяемый для получения высокожирных сливок при производстве сливочного масла и обезжиренной фракции — пахты, имеет электродвигатель, развивающий полезную мощность 3 кВт при включении в сеть постоянного тока с напряжением 220 В. Определить электросопротивление и КПД электродвигателя, если он потребляет ток 15 А. [Ответ: 1,33 Ом; 90,9%].
9.68.Электродвигатель постоянного тока сепаратора-нормализатора, предназначенного для непрерывной нормализации молока по жирности с одновременной очисткой его от механических примесей, включен в сеть с напряжением 220 В. Определить полную мощность, потребляемую электродвигателем, и его КПД, если сопротивление обмотки электродвигателя составляет 2,2 Ома, а протекающий через нее ток равен 14 А. [Ответ: 3,08 кВт; 86%].
9.69.В сеть включены параллельно две лампы для сушки пищевых продуктов методом инфракрасного излучения. Сопротивление первой лампы 96,8 Ом, второй — 242 Ом. Какая из ламп поглощает большую мощность? Какова мощность первой лампы, если мощность второй равняется 200 Вт? [Ответ: Первая; 500 Вт].
9.70.Установка для светотепловой обработки пищевых продуктов, имеющая 12 параллельно соединенных ламп накаливания сопротивлением по 360 Ом каждая, включена в сеть с напряжением 120 В. Какое количество теплоты выделится в такой установке в течение 15 мин? [Ответ: 432 кДж].
9.71.Электрический стерилизатор имеет две обмотки. При включении одной из них молоко в стерилизаторе закипает через 20 мин, при включении другой — через 30 мин. Через сколько времени закипит 137 молоко в стерилизаторе, если включить обе обмотки: 1) последовательно; 2) параллельно? Напряжение в сети постоянно. [Ответ: 45 мин; 10 мин].
9.72.КПД электрического стерилизатора молока равен 78%. Какое количество молока малой жирности, взятого при 23°С, нагреватель может довести до кипения, если израсходовать 0,5 кВт*ч электрической энергии. Принять удельную теплоемкость молока равной 4190 Дж/кг*К и его температуру кипения равной 100°С. [Ответ: 4,35 кг].
9.73.Через электронагреватель молока прошло 9720 Кл электричества за 1 час. Сколько энергии выделилось за это время, если напряжение в сети 220 В? Определить силу тока в цепи. [Ответ: 2,14 МДж; 2,7 А]. Электрический ток в газах и жидкостях 9.74. Объем V газа, заключенного между электродами ионизационной камеры, равен 0,5 л. Газ ионизируется рентгеновским излучением. Сила тока насыщения Iнac = 4 нА. Сколько пар ионов образуется в 1 с в 1 см3 газа? Заряд каждого иона равен элементарному заряду. [Ответ: 5*107 1/(см3*с)].
9.75.Найти силу тока насыщения между пластинами конденсатора, если под действием ионизатора в каждом кубическом сантиметре пространства между пластинами конденсатора ежесекундно образуется 108 пар ионов, каждый из которых несет один элементарный заряд. Расстояние d между пластинами конденсатора равно 1 см, площадь S пластины равна 100 см2 . [Ответ: 1,6 нА].
9.76.В ионизационной камере, расстояние d между плоскими электродами которой равно 5 см, проходит ток насыщения плотностью 16 мкА/м2 . Определить число пар ионов, образующихся в каждом кубическом сантиметре пространства камеры в 1 с. [Ответ: 2*109 см -3*с-1].
9.77.В 1 см3 чистого воздуха из-за различных естественных факторов, главными из которых являются космическое излучение и естественная радиоактивность, в среднем образуется 1000 пар легких ионов. В цехе мясокомбината из-за загрязнения воздуха пылью и дымом число легких аэроионов в 1 см3 снизилось до 150. Подсчитать, во сколько раз изменится ток насыщения между пластинами конденсатора площадью 100 см2 , расположенных на расстоянии 8 см друг от друга? [Ответ: в 6,7 раза].
9.78.В цехе мясокомбината в воздухе из-за различных факторов в среднем образуется 5 пар ионов в 1 см3 за 1 с. Определить ток насыщения, 138 который получается в результате ионизации воздуха между пластинами конденсатора площадью 100 см2 , расположенных на расстоянии 8 см друг от друга. [Ответ: 64*10-17 А].
9.79.Для профилактических целей в цехе мясокомбината используется аэроионизатор, создающий отрицательные аэроионы, оказывающие благотворное влияние на рабочих. При работе такого аэроионизатора в 1 см3 воздуха ежесекундно образуется около 500 000 легких отрицательных аэроионов (одновалентных). Определить работу ионизации, необходимую для создания такого количества аэроионов в объеме 225 см3 воздуха в течение 15 мин. Потенциал ионизации молекул воздуха принять равным 13,54 В. [Ответ: 2,187*10-7 Дж].
9.80. Найти сопротивление трубки длиною 84 см и площадью поперечного сечения 5 мм 2 , если она наполнена воздухом, ионизованным так, что в 1 см3 его находятся при равновесии 107 пар ионов. Ионы одновалентны. Подвижность ионов равна b+ = 1,3*10-4 м 2 /(в*с) и b- = 1,8*10-4 м 2 /(в*с). [Ответ: 3,4*1014 Ом].
9.81. Энергия ионизации атома водорода Ei = 2,18*10-18 Дж. Определить потенциал ионизации водорода. [Ответ: 13,6 В].
9.82. Какой наименьшей скоростью должен обладать электрон, чтобы ионизировать атом азота, если потенциал ионизации азота равен 14,5 В? [Ответ: 2,26*106 м/с].
9.83.Какова должна быть температура Т атомарного водорода, чтобы средняя кинетическая энергия поступательного движения атомов была достаточна для ионизации путем соударений? Потенциал ионизации атомарного водорода равен 13,6 В. [Ответ: 210 кК].
9.84.За какое время при электролизе медного купороса масса медной пластинки (катода) увеличится на 99 мг? Площадь пластинки S = 25 см2 , плотность тока j = 200 А/м2 . Найти толщину слоя меди, образовавшегося на пластинке. Относительная атомная масса меди равна 64, валентность меди равна 2. [Ответ: ≈10 мин; 4,4 мкм].
9.85.При силе тока 5 А за 10 мин в электролитической ванне выделилось 1,02 г двухвалентного металла. Определить его относительную атомную массу. [Ответ: 65,4].
9.86.В электролитической ванне через раствор прошел заряд Q = 193 кКл. При этом на катоде выделился металл количеством вещества v = 1 моль. Определить валентность Z металла. [Ответ: 2]. 139
9.87.Определить количество вещества v и число атомов N двухвалентного металла, отложившегося на катоде электролитической ванны, если через раствор в течение 5 мин шел ток силой I = 2 А. [Ответ: 3,12 ммоль; 1,87*1021].
9.88. Сколько атомов двухвалентного металла выделится на 1 см2 поверхности электрода за время t = 5 мин при плотности тока j = 10 А/м2 ? [Ответ: 9,3*1017].

 


Категория: Физика | Добавил: Админ (19.09.2016)
Просмотров: | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar