Тема №6313 Ответы к задачам по физике Гольдфарб (Часть 5)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по физике Гольдфарб (Часть 5) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по физике Гольдфарб (Часть 5), 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.

Ответы в самом низу встроенного документа

20.21. Найти разность потенциалов между точками А к В
в цепи, изображенной на рис. 89. Внутренним сопротивлением
источника пренебречь. Э. д. с. источника равна ¥.
20.22. Найти заряд на конденсаторе С (рис. 90). Внутренним
сопротивлением батареи пренебречь.
20.23. В схеме, изображенной на рис. 91, известны вели­
чины R u R 2, Сь С2, V. Какой заряд пройдет через ключ К,
если его замкнуть?
■0 U 0-
Рис. 91
20.24. Как изменят свои показания амперметры, если в схе­
ме, показанной на рис. 92, разомкнуть ключ К?
20.25. Есть две батареи, одна составлена из нескольких
одинаковых гальванических элементов, соединенных последо­
вательно, другая — из того же числа таких же элементов,
соединенных параллельно. На какие одинаковые сопротивления
R надо замкнуть каждую из батарей, чтобы токи в них были
равны? Внутреннее сопротивление каждого гальванического
элемента равно г0. Сопротивлением подводящих проводов
пренебречь.
20.26. Батарея состоит из и =8 элементов, соединенных
последовательно. Э. д. с. каждого элемента #0 = 1,5 В, внутрен­
104
нее сопротивление г0 =0,25 Ом. Внешняя цепь представляет
соединенные параллельно два проводника сопротивлениями
R ! = 10 Ом и R z = 50 Ом. Определить напряжение на за­
жимах батареи.
20.27. Из 400 одинаковых элементов составлена батарея так,
что образовано п соединенных последовательно групп, в каждой
из которых содержится т элементов, соединенных параллельно.
Внутреннее сопротивление одного элемента г = 1 Ом. При каких
значениях п а т батарея, будучи замкнута на внешнее сопро­
тивление R = 100 Ом, даст максимальную силу тока?
20.28. Батарея из п = 55 аккумуляторов, соединенных после­
довательно, заряжается от динамомашины, дающей напряже­
ние U =140 В. Какое добавочное сопротивление нужно ввести
в цепь, если внутреннее сопротивление каждого аккумулятора
равно г =0,02 Ом, э. д. с. 1Г = 2,1 В и заряжать их нужно
током I = 10 А?
20.29. В конце зарядки батареи аккумуляторов током / 2 =
= 3 А присоединенный к ней вольтметр показывал напряжение
U2 =4,25 В. В начале разрядки той же батареи током 1Х = 4 А
вольтметр показывал напряжение И/х =3,9 В. Ток, проходящий
по вольтметру, очень мал. Определить э. д. с. If и внутреннее
сопротивление г батареи.
20.30. Динамомашина дает э. д. с. = 12 В. Ее внутреннее
сопротивление гх =0,2 Ом. Она заряжает аккумуляторную ба­
тарею с э. д. с. ^2 =Ю В и внутренним сопротивлением г2 =
=0,6 Ом. Параллельно батарее включена лампочка с сопро­
тивлением г3 =3 Ом. Определить силу тока в батарее, в лам­
почке и в генераторе.
20.31. Две батареи соединили последовательно и замкнули
на сопротивление R = 4 Ом. При этом ток в цепи оказался
равным 1Х = 1,83 А. Затем один из источников перевернули,
включая навстречу другому источнику. Ток в цепи стал равным
12 = 0,34 А. Каковы э. д. с. и If2 и внутренние сопротив­
ления г 2 и г2 батарей, если при замыкании каждой из них
на сопротивление R через нее идут токи соответственно 13 =
= 1 А и U = 1,3 А?
20.32. Имеется два последовательно соединенных элемента
одинаковой э. д. с., но разных внутренних сопротивлений г2 и г2.
При каком внешнем сопротивлении разность потенциалов
на зажимах одного из элементов равна нулю и на каком?
20.33. Найти условие, при котором ток, даваемый двумя
соединенными последовательно разными гальваническими эле­
ментами, обладающими соответственно э. д. с. и $2 и внут­
ренними сопротивлениями гх и г2, будет меньше тока, давае­
105
мого первым из них, если они включены на одно и то же
внешнее сопротивление R.
20.34. 1. Какова будет разность потенциалов между лю­
быми точками цепи, изображенной на рис. 93? Э. д. с. каждого
элемента If, внутреннее сопротивление каждого элемента г.
Сопротивлением проводов пренебречь.
2. Как изменится ответ, если элементы будут обращены
друг к другу одноименными полюсами?
20.35. При каких условиях напряжение на зажимах батареи
выше ее э. д. с.?
20.36. Два одинаковых гальванических элемента с э. д. с.
If = 1,5 В и внутренним сопротивлением г = 2 Ом соединены
последовательно (включение элементов согласное) и замкнуты
накоротко. Какой ток проходит через элементы? Что покажет
вольтметр, измеряющий напряжение на них? Что покажет
вольтметр, если внутреннее сопротивление одного гальвани­
ческого элемента гх = 3 Ом, а другого гг = 1 Ом? Сопротив­
лением соединительных проводов пренебречь, сопротивление
вольтметра велико.
20.37. Два элемента соединены параллельно. Э. д. с. первого
элемента равна второго К2> внутренние сопротивления их
равны. Определить разность потенциалов между зажимами
элементов.
20.38. Два элемента с э. д. с., равными ^ = 1,5 В и If2 = 2 В,
соединены одинаковыми полюсами. Вольтметр, подключенный
к клеммам батареи, показал напряжение U = 1,7 В. Опреде­
лить отношение внутренних сопротивлений. Током вольтметра
пренебречь.
20.39. Два аккумулятора с э. д. с. ^ = 1,3 В и lf2 = 2 В и
внутренним сопротивлением гх =0,1 и г2 = ОД5 Ом соединены
параллельно. Найти силу тока в цепи и напряжение на
зажимах аккумуляторов.
Рис. 93 Рис. 94
106
20.40. Два элемента с равными э. д. с. ? = 2 В соединены
параллельно (одинаковыми полюсами) и замкнуты на внешнее
сопротивление R. Внутренние сопротивления этих элементов
равны соответственно = 1 и г2 = 2 Ом. Чему равно внешнее
сопротивление R, если ток / ь текущий через первый элемент,
равен 1 А? Найти силу тока / 2, идущего через второй элемент,
а также силу тока IR, идущего через сопротивление R.
20.41. В цепь включены одинаковыми полюсами два галь­
ванических элемента с разными э. д. с. ^ = 1,9 В и %2 — 1.1 В
и с внутренними сопротивлениями г1 = 0,1 Ом и г2 = 0,8 Ом.
Элементы замкнуты на внешнее сопротивление R = 10 Ом.
Чему равны токи 12 и 12, проходящие через элементы? Как
велико напряжение U на сопротивлении R внешней цепи?
20.42. В схеме, изображенной на рис. 94, S' = 5 В, R 2 — 5 Ом
и R2 = 4 Ом, сопротивление амперметра R3 = 0,10 Ом. Какая
ошибка в процентах получится при измерении тока? Считать
сопротивление вольтметра очень большим. Внутреннее сопро­
тивление источника г = 2 Ом.
20.43. В схеме, изображенной на рис. 94, % = 5 В, R 2 = 50 Ом
и R 2 = 40 Ом, сопротивление вольтметра RB = 1000 Ом. Какая
ошибка делается в отсчете разности потенциалов на концах
сопротивления Kt ? Сопротивлением амперметра пренебречь.

21. РАБОТА И МОЩНОСТЬ ТОКА.
ТЕПЛОВОЕ ДЕЙСТВИЕ ТОКА
21.1. В плоский конденсатор с площадью пластины S и
расстоянием между ними d вдвигают с постоянной скоростью
v металлическую пластину той же площади толщиной а.
Конденсатор подключен к источнику последовательно с сопро­
тивлением R. Э. д. с. источника S’. Какая мощность будет вы­
деляться на сопротивлении при движении пластины? Длина
пластин конденсатора равна I. Падением напряжения на сопро­
тивлении пренебречь.
21.2. Выражение мощности тока Р = I ZR указывает на то,
что выделение джоулева тепла пропорционально сопротивле­
нию. Выражение Р — U2/R указывает на обратное. Противо­
речат ли эти формулы друг другу?
21.3. Две электрические лампочки включены в сеть парал­
лельно. Сопротивление первой лампочки R t = 360 Ом, вто­
рой — R2 = 240 Ом. Какая из лампочек поглощает большую
мощность и во сколько раз?
21.4. В сеть с напряжением 120 В включены три одина­
ковые лампочки: две параллельно, а третья последовательно.
107
Начертить схему и определить напряжение на каждой из ламп.
В какой из них выделяется большая мощность?
21.5. Имеются 25-ваттная и 100-ваттная лампочка, рассчи­
танные на одно и то же напряжение, соединенные последо­
вательно и включенные в сеть. В какой из них выделяется
большее количество теплоты?
21.6. Можно ли включить в сеть с напряжением 220 В
последовательно две лампы, рассчитанные на 110 В: а) оди­
наковой мощности; б) разной мощности? Каково будет распре­
деление напряжения?
21.7. Спираль подсоединена к сети, вследствие чего она
раскалена. Как изменится накал спирали, если на часть ее
попадет вода?
21.8. Две электрические лампочки одинаковой мощности,
рассчитанные на напряжение U0, включены последовательно
в сеть с напряжением U0. Одна из лампочек имеет метал­
лическую нить накаливания, а другая — угольную. Какая лам­
почка будет накалена сильнее?
21.9. Утюг рассчитан на некоторую мощность при напря­
жении 220 В. Как надо изменить включение нагревательной
спирали, чтобы утюг нормально эксплуатировался при напря­
жении 110 В?
21.10. Три электрические лампы, из которых одна 100 Вт
и две по 50 Вт, рассчитанные на напряжение 110 В, надо
включить в сеть с напряжением 220 В так, чтобы каждая
из них потребляла установленную для нее мощность. Начер­
тить схему включения и подсчитать силу тока, проходящего
через лампочки.
21.lt. Имеется пять электрических лампочек на 110 В
с мощностью 40, 40, 40, 60 и 60 Вт. Как следует включить
их в сеть с напряжением 220 В, чтобы все они горели нор­
мальным накалом?
21.12. Электрический утюг, рассчитанный на напряжение
U0 = 120 В, имеет мощность Р = 300 Вт. При включении
утюга в сеть напряжение на розетке падает с U1 = \21 В до
U2 = 115 В. Определить сопротивление подводящих проводов.
Считать, что сопротивление утюга не меняется.
21.13. Миллиамперметр имеет сопротивление 25 Ом, рас­
считан на предельный ток 50 мА и снабжен шунтом на 10 А.
Какую мощность рассеивает прибор, если он показывает
силу тока 8 А?
21.14. Э. д. с. источника тока % = 2 В, внутреннее сопротив­
ление г = 1 Ом. Определить силу тока, если внешняя цепь
потребляет мощность Р = 0,75 Вт.
108
21.15. Определить ток короткого замыкания 10 для акку­
муляторной батареи, если при токе нагрузки / х = 5 А она
отдает во внешнюю цепь мощность Р, = 9,5 Вт, а при токе
нагрузки в 8 А — Р2 = 14,4 Вт.
21.16. Два источника с одинаковыми э. д. с. % = 120 В соеди­
нены параллельно. Определить напряжение на зажимах источ­
ников и мощность, развиваемую каждым из них, если сопро­
тивление внешней цепи R = 10 Ом, а внутренние сопротивления
источников: г1 =0,5 Ом и г2 =0,6 Ом.
21.17. Дан источник напряжения с э. д. с., равной «?, и
внутренним сопротивлением г, замкнутый на реостат. Выра­
зить мощность тока Р во внешней цепи как функцию силы
тока I. Построить график этой функции. При каком токе мощ­
ность будет наибольшей? Построить также график зависи­
мости к. п. д. г| от силы тока в цепи.
21.18. Источник тока с э. д. с., равной и внутренним
сопротивлением г замкнут на реостат. Построить графики
изменения силы тока I, напряжения U, мощности Р, разви­
ваемой во внешней цепи, полной мощности Р 0 и к. п. д. г) при
изменении сопротивления реостата R. При каком соотношении
внешнего и внутреннего сопротивлений достигается максималь­
ная мощность во внешней цепи? Каков при этом к. п. д.
установки?
21.19. От источника тока, э. д. с. которого & и внутреннее
сопротивление г, желают получить мощность Р, замыкая на
внешнее сопротивление. Определить: а) нужную силу тока;
б) разность потенциалов на зажимах; в) внешнее сопротив­
ление R.
21.20. Элемент, э. д. с. которого # и внутреннее сопротив­
ление г, замкнут на внешнее сопротивление R. Наибольшая
мощность во внешней цепи Р = 9 Вт. Сила тока, текущего
при этих условиях по цепи, 1 = 3 А. Найти величины
% и г.
21.21. Два потребителя подключаются к батарее: один раз
последовательно, другой — параллельно. В каком случае к. п. д.
будет больше?
21.22. К источнику с внутренним сопротивлением г подклю­
чено сопротивление R = г. Затем подключено второе такое же
сопротивление: а) последовательно; б) параллельно. Во сколько
раз изменится тепловая мощность, выделяющаяся в сопротив­
лении R, после подключения второго сопротивления?
21.23. Элемент замыкается один раз на сопротивление
Ri = 4 Ом, другой раз на. R2 = 9 Ом. В том и другом случаях
количество теплоты Q, выделяющееся в сопротивлениях за одно
109
и то же время, оказывается одинаковым. Каково внутреннее
сопротивление элемента?
21.24. При замкнутом и разомкнутом ключе К на участке
ab (рис. 95) выделяется одна и та же мощность. Найти вели­
чину сопротивления Rx, если напряжение на зажимах источника
постоянно.
21.25. Какой ток пойдет по подво­
дящим проводам при коротком замы­
кании, если на двух плитках с сопро­
тивлениями Л. =200 Ом и R2 = 500 Ом
выделяется при поочередном включении
одинаковая мощность Р = 200 Вт?
21.26. Напряжение в сети без
нагрузки U = 120 В. При включении в
сеть плитки номинальной мощности
Риом = 300 Вт фактически выделяющаяся мощность равна Р =
= 250 Вт. Какая мощность будет выделяться в двух таких плит­
ках, одновременно включенных параллельно в эту сеть? Плитки
рассчитаны на напряжение 1/яом = 120 В. Изменения сопротивле­
ния плиток при их нагревании не учитывать.
21.27. Аккумулятор с внутренним сопротивлением г =
= 0,08 Ом при нагрузке = 4 А отдает во внешнюю цепь
мощность Pi = 8 Вт. Какую мощность Р2 отдаст он во внеш­
нюю цепь при нагрузке / 2 = 6 А?
21.28. Разветвление, состоящее из двух параллельно соеди­
ненных сопротивлений Rx = 6 Ом и R2 = 12 Ом, включено по­
следовательное сопротивлением R 3 — 15 Ом. Эта цепь подклю­
чена к зажимам генератора, э. д. с. которого $ = 200 В,
а внутреннее сопротивление г = 1 Ом. Вычислить мощность
Pi, выделяющуюся на сопротивлении R t = 6 Ом. Сопротив­
лением подводящих проводов пренебречь.
21.29. Два сопротивления по г = 100 Ом подключаются
к источнику э. д. с. сначала последовательно, а затем парал­
лельно. В обоих случаях тепловая мощность, выделяемая на
каждом сопротивлении, 'оказалась одинакова. Найти э. д. с.
источника «Г, если ток, протекающий в цепи при последова­
тельном включении сопротивлений, 1 = 1 А.
21.30. Батарея состоит из п = 5 последовательно соединен­
ных элементов с э. д. с. I? = 1,4 В, внутреннее сопротивление
которых г = 0,3 Ом каждый. При какой силе тока полезная мощ­
ность равна Р = 8 Вт? Какова наибольшая полезная мощность,
которую можно получить от батареи?
21.31. 1. Сопротивление внешней цепи увеличили в 2,25 раза,
но количество теплоты, выделяющееся в ней за 1 с, не изме­
110
нилось. Найти отношение внутреннего сопротивления г к внеш­
нему R в первом случае.
2. В батарее, состоящей из и последовательно соединенных
одинаковых аккумуляторов с внутренним сопротивлением каж­
дого г, вследствие повреждения резко возросло внутреннее
сопротивление одного из аккумуляторов. При этом оказалось,
что количество теплоты, выделяемое на нагрузке с сопротив­
лением Я за I с, не изменяется при коротком замыкании
поврежденного аккумулятора. Во сколько раз изменилось
внутреннее сопротивление поврежденного аккумулятора?
21.32. Электромотор включен в сеть постоянного тока
напряжением 220 В. Сопротивление обмотки мотора 2 Ом.
Сила потребляемого тока 10 А. Найти потребляемую мощ­
ность и к. п. д. мотора.
21.33. Электромотор питается от сети с напряжением
U = 24 В. Чему равна мощность на валу мотора при проте­
кании по его обмотке тока I = 8 А, если известно, что при
полном затормаживании якоря по цепи идет ток 10 = 16 А?
21.34. Дана электрическая цепь, в которой находится, по­
мимо других сопротивлений, последовательно к ним присоеди­
ненное сопротивление R0, потребляющее некоторую мощность.
Когда к клеммам этого сопротивления подключают парал­
лельно еще одно такое же сопротивление, то в них обоих
расходуется та же мощность. Найти сопротивление всей
цепи.
21.35. Электроплитка, рассчитанная на потребление от сети
мощности 0,8 кВт, присоединена к сети с напряжением 120 В
проводами, сопротивление которых равно 4 Ом. Определить,
какое сопротивление должна иметь плитка. Объяснить
ответ.
21.36. От источника с напряжением U = 100 кВ требуется
передать на расстояние / = 5 км мощность Р = 5000 кВт.
Допустимая потеря напряжения в проводах п = 1 %. Рассчи­
тать минимальное сечение медного провода, пригодного для
этой цели. Удельное сопротивление меди р = 1,7• 10-8 Омм.
21.37. Под каким напряжением нужно передавать электри­
ческую энергию постоянного тока на расстояние 1 = 5 км,
чтобы при плотности тока j = 2,5 • 105 А/м2 в медных прово­
дах двухпроводной линии электропередачи потери в линии
составляли один процент от передаваемой мощности? Удель­
ное сопротивление меди р = 1,7 • 10" 8 Ом • м.
21.38. Во сколько раз следует повысить напряжение источ­
ника, чтобы снизить потери мощности в линии в 100 раз при
передаче на нагрузку одной и той же мощности при условии,
111
что в первом случае падение напряжения в линии AU = nUu
где U1 — напряжение на нагрузке.
21.39. Требуется передать мощность Р = 100 кВт на рас­
стояние I = 7,5 км, причем потери на нагревание проводов
не должны превышать 3 % передаваемой энергии. Какова масса
проводов в случаях, когда ток передается: а) под напряжением
U =2000 В? б) под напряжением U =6000 В? р = 1,7 х
х 10”8 Ом • м; D = 8800 кг/м3.
21.40. В цепь батареи с э. д. с. «Г = 24 В включен электро­
мотор. Нагруженный мотор потребляет мощность в 10 раз
большую, чем при работе вхолостую. Разность потенциалов
на клеммах мотора при нагрузке падает на 20 % по сравнению
с разностью потенциалов на них при холостом ходе. Ток при
нагрузке / н = 5 А. Найти сопротивление г подводящих прово­
дов. Внутренним сопротивлением батареи пренебречь.
21.41. Трамвай массой т = 22,5 т идет сначала по гори­
зонтальному пути, а затем в гору (уклон 0,03). В первом
случае ток в двигателе = 60 А, а во втором — / 2 = 118 А.
Найти скорости vx и v2 трамвая, если коэффициент сопротив­
ления движению к = 0,01; напряжение в линии (7 = 500 В;
к. п. д. двигателя и передачи р = 0,75.
21.42. Какую силу тока надо пропустить через железную
проволоку длиной 1 = 1 м, массой т = 1 г, чтобы нагреть ее
за т = 1 с до температуры плавления t = 1600 °С? Передачу
тепла другим телам не учитывать. Удельное сопротивление
р = 1,2 • 10"7 Ом • м, удельная теплоемкость с « 500 ДжДкг ■ К).
Начальная температура 0 °С. Плотность железа D = 7900 кг/м3.
21.43. Сколько витков никелиновой проволоки надо навить
на фарфоровый цилиндр диаметром D = 1,5 см, чтобы
устроить кипятильник, в котором в течение т = 10 мин за­
кипит т = 120 г воды, если начальная температура t = 10 °С?
К. п. д. Г| принять равным 60 %. Диаметр проволоки d = 0,2 мм.
Напряжение U = 100 В. Удельное сопротивление никелина
р = 4-10"7 Ом • м.
21.44. Ток проходит через железный стержень длиной
I = 10 см, диаметром d = 2 мм, являющийся чувствительным
элементом реле. Через какое время х после включения тока
/ = 50 А сработает реле, если для его срабатывания необхо­
димо удлинение стержня на А/ = 0,15 мм? Теплоотдачу от
стержня другим телам не учитывать. Удельное сопротивление
железа р = 1,2 • 10” 7 Ом • м, удельная теплоемкость с *
к 500 ДжДкг • К), плотность D = 7900 кг/м3, коэффициент ли­
нейного расширения а = 1,2 10”5 К ” 1.
112
21.45. Как изменится температура медного стержня, если
по нему в течение t = 0,5 с будет проходить ток, плотность
которого j = 9 А/мм2? При расчете принять, что передача
тепла окружающим телам отсутствует. Удельное сопротивление
меди р = 1,7 • 10“ 8 Ом ■ м, плотность D = 8900 кг/м3, удельная
теплоемкость с = 380 ДжДкг • К).
21.46. В условиях очень интенсивного нагревания провод­
ников (например, обмотка индукционной нагревательной печи)
их часто выполняют в виде медной трубки, по которой про­
текает охлаждающая вода. Каким должен быть расход ох­
лаждающей воды в одну минуту, если длина такого провод­
ника I — 35 м, наружный диаметр D = 12 мм, внутренний
d = 10 мм и по нему протекает ток I = 1500 А? Температура
поступающей воды = 12 °С, а уходящей t2 = 35 С. Удельное
сопротивление меди р = 1,7 • 10” 8 Ом ■ м.
21.47. Определить работу электрических сил и количество
теплоты, выделяемое в течение t = 1 с в следующих случаях:
а) в проводе, по которому идет ток 1 = 1 А; напряжение
между концами провода равно U = 2 В; б) в аккумуляторе,
который заряжается током I 2 = 1 А; разность потенциалов
между полюсами аккумулятора равна U1 =2 В; э. д. с. акку­
мулятора = 1,3 В; в) в батарее аккумуляторов, которая
дает ток / 2 = 1 А на внешнее сопротивление; разность потен­
циалов между полюсами аккумулятора равна U2 =2 В; э. д. с.
батареи &2 = 2,6 В.
21.48. Электроплитка с двумя одинаковыми спиралями
позволяет получить три степени нагрева в зависимости от
порядка и характера включения спиралей. Начертить схемы
включения. Как будут относиться количества теплоты, полу­
ченные от плитки за одно и то же время? Придумайте схему
переключения.
21.49. Электрический чайник имеет две обмотки. При вклю­
чении одной из них вода в чайнике закипает через t2 = 15 мин,
при включении другой — через t2 = 30 мин. Через сколько вре­
мени закипает вода в чайнике, если включить обе обмотки:
1) последовательно (гпосл); 2) параллельно (спарал)?
21.50. Два чайника, каждый из которых потребляет при
напряжении 220 В мощность Р — 400 Вт, закипает при после­
довательном и при параллельном включении за одно и то же
время. Чему равно сопротивление г подводящих проводов?
21.51. Спираль электроплитки с сопротивлением R = 40 Ом
при включении в сеть имеет температуру на Atj = 400 °С боль­
шую, чем температура воздуха. Дальнейшее нагревание прекра­
щается из-за теплоотдачи в окружающую среду. Какова будет
113
разность температур спирали плитки и окружающего воздуха,
если последовательно с плиткой включить сопротивление
г = 10 Ом? Теплоотдача пропорциональна разности температур
спирали и окружающего воздуха.
21.52. Два проводника, сделанные из одного и того же
материала, включены последовательно. Найти отношение тем­
ператур проводников при подключении их в сеть, если один
из проводников в два раза толще второго, а теплоотдача
пропорциональна площади поверхности проводника и разности
температур проводника и окружающего воздуха. Температура
воздуха f0 = 0 °С.
21.53. Электрическая печь имеет две секции сопротивления:
Ях = 20 Ом и R2 = Ш Ом. При параллельном включении секций
печь нагревается на Дгх = 300 °С выше комнатной температуры.
Считая, что теплоотдача прямо пропорциональна разности
температур печи и комнаты, определить, на сколько градусов
нагреется печь при последовательном соединении секций и
неизменном напряжении.
21.54. Вольфрамовая нить диода накаливается током силой
/ н = 10 А до температуры Т0. Приложенное к ней напряжение
Ua = 8 В, а анодное напряжение равно нулю. При включении
анодного напряжения температура нити изменяется, что можно
заметить по изменению ее свечения. Какое нужно приложить
напряжение накала, чтобы в установившемся режиме при
анодном напряжении На = 5000 В температура нити снова стала
равной Т0? При этом известно, что мощность, доставляемая
таким диодом при температуре Т0 и напряжении 1/а = 5000 В,
составляет Р = 1,2 кВт. Работа выхода электрона для вольф­
рама А = 4,5 эВ = 4,5 • 1,6 • 10“ 19 Дж; заряд электрона е =
= 1,6-10"19 Кл. Начальную кинетическую энергию электрона
не учитывать.
22. ТО К В Ж ИДКОСТЯХ И ГАЗАХ
22.1. Пользуясь законами электролиза и постоянной Аво-
гадро, определить массу водородного иона т н и заряд элект­
рона е. Постоянная Авогадро равна NА х:6,02 1023 1/моль.
22.2. Батарея гальванических элементов (э. д. с. Ё= 0,9 В,
внутреннее сопротивление г — 0,6 Ом) состоит из и = 30 эле­
ментов, соединенных в три одинаковые параллельные группы.
Какое количество двухвалентной меди m выделится на катоде
электролитической ванны за t = 5 мин работы батареи, под­
ключенной к ней? Сопротивление ванны R = 205 Ом. Атомная
масса меди 63,57.
114
22.3. Никелирование металлического изделия с поверх­
ностью S = 120 см2 продолжалось t = 5 ч при силе тока
I = 0,3 А. Определить толщину h слоя никеля. Атомная масса
никеля А = 58,7; валентность никеля п = 2; плотность D =
= 8800 кг/м3.
22.4. Какой силы ток должен проходить через раствор элект­
ролита, чтобы за 1 мин разлагался 1 г воды? Каков объем
выделившегося при этом гремучего газа (при нормальных
условиях)?
22.5. Кахова затрата электроэнергии на получение 1 кг
алюминия, если электролиз ведется при напряжении 10 В,
а к. п. д. всей установки составляет 80 %? Атомная масса алю­
миния А = 27, валентность п = 3.
22.6. При электролизе воды через ванну протекло 1000 Кл.
Какова температура выделившегося кислорода, если он нахо­
дится в объеме 0,25 л под давлением 129 кПа?
22.7. Потенциал ионизации атома ртути ср = 10,4 В. Какой
наименьшей скоростью v должен обладать электрон, чтобы
ионизовать атом ртути при ударе?
22.8. При каком напряжении зажигается неоновая лампочка,
если расстояние между электродами, имеющими вид тонких
плоских пластин, d; энергия ионизации неона W„; длина сво­
бодного пробега электронов между двумя последователь­
ными столкновениями с атомами неона /? Заряд электрона
равен е.
22.9. Электрическая дуга низкого напряжения осуществля­
ется между угольным электродом и большой металлической
массой и питается от источника переменного тока (трансфор­
матора). Показать, что по цепи с дугой идет отчасти выпрям­
ленный ток. В каком направлении идет выпрямленный ток
в этой цепи?
22.10. Электроды в форме диска и острия расположены
на некотором расстоянии друг от друга. К каким полюсам
нужно присоединить эти электроды к источнику тока, для того
чтобы пробой воздушного промежутка произошел при меньшей
разности потенциалов между электродами?
22.11. Электрон, вышедший из накаленного катода К элект­
ронно-лучевой трубки с достаточно малой скоростью, приоб­
ретает скорость в поле анода А, находящегося под потенциа­
лом ф, и, пройдя между пластинами конденсатора длины I,
попадает на флуоресцирующий экран, помещенный на расстоя­
нии L от конденсатора. Когда в конденсаторе появляется
электрическое поле, пятно на экране смещается на расстояние
d. Чему равна напряженность поля Е в конденсаторе?
115
23. ЭЛЕКТРОМ АГНЕТИЗМ .
ЭЛЕКТРОМ АГНИ ТНА Я И Н Д У К Ц И Я
23.1. Имеется два одинаковых стальных стержня, один из
которых намагничен. Как узнать, какой из них намагничен,
не пользуясь ничем, кроме этих стержней?
23.2. Проволока перематывается с одной катушки на дру­
гую. По проволоке идет ток. Скорость перемотки равна ско­
рости дрейфа электронов по проволоке и направлена в проти­
воположную сторону. Будет ли существовать магнитное поле
вокруг проволоки между катушками?
23.3. По двум одинаковым металлическим обручам, распо­
ложенным один горизонтально, другой вертикально, идут
одинаковые токи. Найти направление вектора индукции магнит­
ного поля в их общем центре.
23.4. К двум произвольным точкам проволочного кольца
подведены идущие радиально провода, соединенные с весьма
удаленным источником тока. Показать, что индукция магнит­
ного поля в центре равна нулю.
•23.5. Из одинаковых кусков проволоки спаян куб. К про­
тивоположным вершинам по диагонали приложена э. д. с. Пока­
зать, что индукция магнитного поля в центре куба равна нулю.
Поле подводящих проводов не учитывать.
23.6. Как направлена сила, с которой магнитное поле
Земли действует в северном полушарии на горизонтальный
проводник с током, если проводник расположен: а) в плоско­
сти магнитного меридиана и ток идет с севера на юг;
б) перпендикулярно к плоскости магнитного меридиана и ток
идет с запада на восток?
23.7. Объяснить, почему прямоугольный проволочный виток
с током всегда будет стремиться устанавливаться в магнитном
поле так, чтобы плоскость витка была перпендикулярна
к полю. Как действуют силы на виток в таком положении?
(Нарисовать вид сбоку.)
23.8. Две катушки, по которым текут токи, взаимодействуют
между собой с определенной силой. Как изменится сила
взаимодействия катушек, если обе катушки свободно надеть
на общий замкнутый железный сердечник?
23.9. Ток замыкается на вертикальную пружину, нижний
конец которой на незначительную глубину погружен в ртуть
(рис. 96; спираль Роже). Описать дальнейшее состояние пру­
жины и электрической цепи.
23.10. Между полюсами электромагнита в горизонтальном
магнитном поле находится прямолинейный проводник, распо­
116
ложенный горизонтально и перпенди­
кулярно магнитному полю. Какой ток
должен идти через проводник, чтобы
уничтожить натяжения в поддерживаю­
щих его гибких проводах. Индукция
поля В = 0,01 Тл, масса единицы длины
проводника т/1 — 0,01 кг/м?
23.11. Горизонтальные рельсы нахо­
дятся на расстоянии / = 0,3 м друг
от друга. На них лежит стержень,
перпендикулярный рельсам. Какой долж­
на быть индукция магнитного поля для рис_ %
того, чтобы стержень начал двигаться,
если по нему пропускается ток силой / 0 = 50 А? Коэффициент
трения стержня о рельсы к = 0,2. Масса стержня 0,5 кг.
23.12. Проволока, по которой идет ток, лежит в плоскости,
перпендикулярной магнитному полю (см. рис. 236). Доказать,
что сила, действующая на проволоку, не зависит от ее формы.
Поле однородно.
23.13. По жесткому проволочному кольцу диаметром d =
= 10 см и сечением 5 = 5 мм2 течет ток силой 1 = 5 А.
Плоскость кольца перпендикулярна магнитному полю, индукция
которого В = 1 Тл. Определить механическое напряжение (силу,
действующую на единицу поверхности) в проволоке.
23.14. Между полюсами магнита на двух тонких вертикаль­
ных проволочках подвешен горизонтальный линейный провод­
ник массой т = 10 г и длиной I = 20 см. Индукция однород­
ного магнитного поля направлена вертикально и равна В
- 0,25 Тл. Весь проводник находится в магнитном поле.
На какой угол а от вертикали отклоняются проволочки, под­
держивающие проводник, если по нему пропустить ток силой
I = 2 А? Массами проволочек пренебречь.
23.15. Почему два параллельных проводника, по которым
идут токи в одном направлении, притягиваются, а два'парал­
лельных катодных пучка отталкиваются?
23.16. Электрон влетает в однородное магнитное поле пер­
пендикулярно к силовым линиям. По какой траектории будет
двигаться электрон? Изменяется ли при этом численное зна­
чение скорости электрона?
23.17. Электрон, обладающий скоростью v, попадает в од­
нородное магнитное поле, индукция которого В составляет
угол а с V. Окружность какого радиуса будет описывать
электрон? Чему равна работа силы, действующей на электрон?
По какой траектории будет двигаться электрон?
117
23.18. Электроны, летящие в телевизионной трубке, обла­
дают энергией 12 кэВ. Трубка ориентирована так, что элект­
роны движутся горизонтально с юга на север. Вертикальная
составляющая земного магнитного поля направлена вниз, и
его индукция В = 5,5 ■ 1 0 '5 Тл. В каком направлении будет
отклоняться электронный луч? Каково ускорение каждого
электрона? На сколько отклонился пучок электронов, пролетев
20 см внутри телевизионной трубки?
23.19. Описать движение электрона в вакууме в параллельных
электрическом и магнитном полях. Начальная скорость элект­
рона направлена под некоторым углом к направлению
полей.
23.20. Прямой постоянный магнит падает сквозь замкну­
тое металлическое кольцо. Будет ли магнит падать с ускоре­
нием свободного падения?
23.21. Магнит падает вниз по длинной медной трубке.
Описать характер падения. Сопротивлением воздуха пре­
небречь.
23.22. Как надо двигать в магнитном поле Земли медное
кольцо, чтобы в нем возбуждался индукционный ток?
23.23. Рамка произвольной формы вращается в однородном
магнитном поле. Ось вращения совпадает с направлением
вектора индукции поля. Будет ли индуцироваться э. д. с.?
23.24. Какие явления происходят в кольце, если в него
вдвигается магнит? Рассмотреть случаи, когда кольцо сделано
из: а) диэлектрика; б) сверхпроводника.
23.25. В однородном магнитном поле с индукцией В
находится кольцо из сверхпроводника. Силовые линии перпен­
дикулярны к плоскости кольца. Чему будет равен магнитный
поток, пронизывающий кольцо, после того как внешнее поле
выключат? Радиус кольца R.
23.26. Сверхпроводящее кольцо, по которому идет ток, из­
гибается в виде восьмерки с одинаковыми кольцами и затем
складывается вдвое. Во сколько раз меняется при этом индук­
ция магнитного поля в центре полученного кольца?
23.27. Однослойная катушка диаметром D = 5 см помещена
в однородное магнитное поле, параллельное ее оси. Индукция
поля равномерно изменяется со скоростью ДВ/Дг = 10"2 Тл/с.
Катушка содержит п — 1000 витков медной проволоки (р =
= 1,7 • 10“ 8 Ом ■ м) сечением S = 0,2 мм2.
1. К концам катушки подключен конденсатор емкостью
10 мкФ. Определить заряд на нем.
2. Концы катушки замкнуты накоротко. Определить теп­
ловую мощность, выделяющуюся в катушке.
118
23.28. Однородное магнитное поле с индукцией В перпен­
дикулярно к плоскости медного кольца (р = 1,7-10“8 Омм),
имеющего диаметр D = 20 см и толщину d = 2 мм. С какой
скоростью должна изменяться во времени магнитная индукция
В, чтобы индукционный ток в кольце равнялся 10 А?
23.29. В короткозамкнутую катушку один раз быстро, дру­
гой — медленно вдвигают магнит: а) одинаковое ли количество
электричества проходит через катушку в первый и во второй
раз; б) одинаковую ли работу против электромагнитных сил
совершает сила руки, вдвигающей магнит?
23.30. Замкнутый контур вытаскивают из межполюсного
пространства магнита.
1. Каково направление индуцированного в контуре тока?
2. Требуется ли действие силы для удаления контура из
поля?
3. Зависит ли количество джоулева тепла, выделяемого при
перемещении контура, от времени этого перемещения?
23.31. Внутрь короткозамкнутой катушки вставлена другая,
по которой идет ток от аккумулятора. Во вторую катушку
втягивается железный сердечник, вследствие чего в первой
катушке индуцируется ток и она нагревается. За счет какой
работы производится нагревание?
23.32. При торможении поезда метро электродвигатели
отключают от контактного провода и подключают к спе­
циальным реостатам. Объяснить такой способ торможения.
23.33. Падающий ребром медный пятак попадает в зазор
между полюсами электромагнита так, что магнитное поле
перпендикулярно плоскости монеты. Как будет изменяться
ускорение падения монеты? Магнитное поле между полюсами
считать однородным.
23.34. Внутри однородного проволочного кольца магнитный
поток равномерно возрастает со временем. Каков характер
тока, текущего по кольцу? Чему будет равна разность потен­
циалов между двумя любыми точками кольца?
23.35. Между рельсами железнодорожного пути включен
вольтметр. Над ним с постоянной скоростью проходит поезд.
Каковы будут показания вольтметра при приближении поезда,
в момент нахождения поезда над вольтметром и при удалении
поезда? Магнитное поле Земли принять на данном участке
однородным, вертикальная слагающая его Вв = 5 ■ 10“ 5 Тл.
Ширина колеи 1,2 м. Скорость поезда 60 км/ч.
23.36. Реактивный самолет, имеющий размах крыльев 50 м,
летит горизонтально со скоростью 800 км/ч. Определить раз­
ность потенциалов, возникающую между концами крыльев,
119
если вертикальная слагающая индукции магнитного поля Земли
равна 5 ■ 1 0 '5 Тл. Можно ли использовать эту разность потен­
циалов для измерения скорости полета самолета?
23.37. Между концами крыльев самолета, летящего в маг­
нитном поле Земли, натянута (изолированная) проволока.
Можно ли экспериментально показать наличие индуцирован­
ного напряжения в этой проволоке?
23.38. Проводник длиной / = 1 м движется со скоростью
v = 5 м/с перпендикулярно к линиям индукции однородного
магнитного поля. Определить величину индукции магнитного
поля, если на концах проводника возникает разность потен­
циалов 0,02 В.
23.39. Однородное кольцо помещено в переменное магнит­
ное поле, перпендикулярное к плоскости кольца. Выберем на
кольце две произвольные точки, делящие кольцо на дуги а
и Ь. Так как разности потенциалов на концах дуг а и b равны
по величине и противоположны по знаку и ток в любом
сечении кольца одинаков, то из закона Ома, примененного
к участкам а и Ь, следует, что Ra равно Rb, т. е. сопротив­
ление не зависит от длины проводника. Найти ошибку в рас­
суждениях.
23.40. В однородном магнитном поле расположен виток,
площадь которого равна S = 50 см2. Перпендикуляр к плоско­
сти витка составляет с направлением магнитного поля угол,
равный а — 60°. Чему равна э. д. с. индукции ?тд, возникаю­
щей в витке при выключении поля, если начальная индукция
магнитного поля В = 0,2 Тл, и оно спадает до нуля по линей­
ному закону за время At = 0,02 с?
23.41. Определить изменение магнитного потока ДФ через
катушку, если она имеет п = 2000 витков и за время t = 0,01 с
возникает э. д. с. индукции ^ивд = 200 В.
23.42. Кусок провода длиной I = 2 м складывается вдвое
и его концы замыкаются. Затем провод растягивается в квад­
рат так, что плоскость квадрата перпендикулярна горизонталь­
ной составляющей индукции магнитного поля Земли Вгор =
= 210~5 Тл. Какое количество электричества пройдет через
контур, если его сопротивление R = 1 Ом?
23.43. Виток изолированного медного провода изогнут
в виде восьмерки, кольца которой имеют радиусы г, = 1 и
г2 = 3 см. Этот виток находится в магнитном поле с индук­
цией В = 104 Тл, перпендикулярном плоскости витка. Магнитное
поле резко выключается. Время выключения 10” 3 с. Произой­
дет ли пробой изоляции, если она выдерживает разность
потенциалов между проводами U = 10 В?
120
23.44. Рамка из провода сопротивлением R = 0,01- Ом рав­
номерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией
В = 0,05 Тл. Ось вращения лежит в плоскости рамки и пер­
пендикулярна линиям индукции. Площадь рамки S = 100 см2.
Определить, какое количество электричества протечет через
рамку за время поворота ее на угол Да = 30° в трех случаях:
1) от 0 до 30°; 2) от 30 до 60°; 3) от 60 до 90° (угол а
отсчитывается между направлением индукции и перпендику­
ляром к плоскости рамки).
23.45. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл
расположен плоский проволочный виток, площадь которого
S = 103 см2, а сопротивление R = 2 Ом, таким образом, что
его плоскость перпендикулярна силовым линиям. Виток замк­
нут на гальванометр. Полный заряд, протекший через гальва­
нометр при повороте витка, q = 7,510~3 Кл. На какой угол
повернули виток?
23.46. Построить график изменения индукционного тока
при размыкании цепи, в которой имеется катушка индуктив­
ности. Что означает площадь фигуры, ограниченной графиком
и осью времени? Изменение какой магнитной величины можно
определить по графику?
23.47. Показать, что индуктивность катушки данной длины
пропорциональна квадрату числа витков.
23.48. В однородное магнитное поле с индукцией В по­
мещено металлическое кольцо радиусом /, причем его ось
совпадает с направлением поля. От центра к кольцу отходят
два стержня, имеющие контакт между собой и с кольцом.
Один стержень неподвижен, а другой равномерно вращается
с угловой скоростью со. Найти ток, идущий через стержни,
если сопротивление каждого из них R (сопротивлением кольца
пренебречь).
23.49. Металлический диск радиусом г = 10 см, расположен­
ный перпендикулярно магнитному полю с индукцией В = 1 Тл,
вращается вокруг оси, проходящей через центр, с частотой
п = 100 с-1. Два скользящих контакта (один на оси
диска, другой — на окружности) соединяют диск с реостатом
сопротивлением R — 5 Ом. Чему равна тепловая мощность,
выделяемая на реостат?
23.50. Длина подвижного проводника АВ равна /. Его
сопротивление R (рис. 97). Сопротивление неподвижного про­
водника, по которому скользит проводник АВ, пренебрежимо
мало. Перпендикулярно плоскости проводников приложено
магнитное поле В. Какую силу F нужно приложить к провод­
нику АВ, для того чтобы он двигался с постоянной ско-
121
ростью г? Система проводников нахо­
дится в горизонтальной плоскости.
23.51. В однородное горизонтальное
магнитное поле с индукцией В = 4-10” 2 Тл
помещена Н-образная конструкция из толс­
тых медных стержней, боковые стороны
которой направлены вертикально. Плос­
кость конструкции перпендикулярна векто­
ру В. По стержням свободно и без нару­
шения контакта скользит сверху вниз
тонкая медная перемычка (р = 1,7 х
х 1(Г8 Ом-м; Z> = 8,S103 кг/м3). Какой
максимальной скорости она достигает? Сопротивлением всех
частей, кроме перемычки, пренебречь.
Изменятся ли направление и величина тока через толстую
горизонтальную перемычку, когда подвижная перемычка прой­
дет мимо нее? Разобрать случай, когда плоскость конструкции
составляет угол а = 30° с горизонтом. Трением пренебречь.
23.52. Два металлических стержня расположены вертикально
и замкнуты вверху проводником. По этим стержням без тре­
ния и нарушения контакта скользит перемычка длиной / =
= 0,5 см и массой т = 1 г. Вся система находится в одно­
родном магнитном поле с индукцией В = 10“1 Тл, перпендику­
лярной плоскости рамки. Установившаяся скорость v = 1 м/с.
Найти сопротивление перемычки. Сопротивлением стержней
и провода пренебречь.
23.53. В однородное горизонтальное магнитное поле В
помещены проводящее кольцо, ось которого направлена вдоль
поля, и подвижный радиальный проводник массой т, длиной I
и сопротивлением R, один конец которого находится в центре
кольца, а другой скользит по кольцу. Определить закон
изменения тока по радиальному проводнику, необходимый
для того, чтобы он вращался с постоянной угловой скоростью
а. Найти напряжение U, необходимое для поддержания этого
тока.
23.54. Разборный школьный трансформатор включен в сеть.
К вторичной обмотке подключена нагрузка. Как изменится ток
в первичной и вторичной катушках при удалении верхней
части сердечника?
23.55. Почему трансформатор может выйти из строя в том
случае, если хотя бы один виток обмотки замкнется нако­
ротко?
23.56. Трансформатор, повышающий напряжение с С, = 100 В
до U2 = 3300 В, имеет замкнутый сердечник в виде кольца.
122
Г
Рве. 97
Через кольцо пропущен провод, концы которого присоединены
к вольтметру. Вольтметр показывает U — 0,5 В. Сколько витков
имеют обмотки трансформатора? (Так можно определить число
витков обмоток трансформатора, имея в своем распоряжении
вольтметр и проволоку.)
23.57. Два одинаковых электромотора включены каждый
в цепь с напряжением U. Один мотор вращается вхолостую,
другой совершает некоторую работу. Который из них скорее
нагреется?
23.58. Какую максимальную мощность может развить
электромотор, включенный в сеть постоянного тока напряже­
нием 120 В, если полное сопротивление цепи R = 20 Ом?
Какой ток протекает при этом по цепи?
23.59. Электромотор (см. предыдущую задач)') передает
приводу мощность 160 Вт. Какую э. д. с. разовьет тот же
мотор, если его использовать как динамомашину с той же
угловой скоростью, которую он имел, работая как двигатель?
Какой смысл имеет неоднозначность полученного результата?
24. ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК, ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ
КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
24.1. Мгновенное значение э. д. с. дано выражением Г —
= 100 sin 800 nt, где t выражено в секундах. Найдите амплитуду,
частоту, период и фазу, когда Г = 50 В.
24.2. Проволочная рамка площадью S равномерно вра­
щается в однородном магнитном поле с индукцией В вокруг
оси, перпендикулярной направлению поля. Период вращения
равен Т. Выразить магнитный поток Ф, проходящий через
рамку, и э. д. с. индукции Г в рамке как функцию времени.
24.3. Как известно, график зависимости э. д. с. от времени
при равномерном вращении рамки в однородном магнитном
поле представляет собой синусоиду. Как изменится график,
если частота вращения рамки удвоится?
24.4. Рамка площадью S = 400 см2 имеет п = 100 витков
и вращается в однородном магнитном поле с индукцией
В =10"2 Тл, причем период вращения Т=0,1 с. Определить
максимальное значение э. д. с., возникающей в рамке, если ось
вращения перпендикулярна к силовым линиям.
24.5. Рамка площадью S = 300 см2 имеет п = 200 витков
и вращается в магнитном поле с индукцией В = 1,5 • 10~2 Тл.
Определить период вращения, если максимальная э. д. с. индук­
ции Г0 = 14,4 В.
123
24.6. Переменный ток возбуждается в рамке из п = 200
витков, с площадью витка S = 300 см2, в магнитном поле
с индукцией В = 1,5 • 10" 2 Тл. Определить э. д. с. индукции через
t = 0,01 с после начала движения рамки из нейтрального
положения. Амплитуда э. д. с. i ’o =7,2 В.
24.7. Квадратная рамка площадью S = 625 см2 с замкнутой
обмоткой из медного провода вращается в однородном маг­
нитном поле с индукцией В = 10“2 Тл вокруг оси, лежащей
в плоскости рамки и перпендикулярной полю, совершая п =
= 1200 оборотов в минуту. Определить, как изменится тем­
пература обмотки за время t = 1 мин (теплоотдачей пре­
небречь). Удельное сопротивление, теплоемкость и плотность
меди соответственно равны р = 1,7-10” 8 О м м , с =
= 378 ДжДкг ■ К), D = 8800 кг/м3.
24.8. 1. Тепловой вольтметр, включенный в сеть переменного
тока, показывает U = 220 В. Найти максимальное значение
напряжения в сети.
2. Действующее напряжение в сети переменного тока 120 В.
Определить время, в течение которого горит неоновая лампа в
каждый полупериод, если лампа зажигается и гаснет при напря­
жении U = 84 В.
24.9. Почему при разомкнутой вторичной цепи (при так
называемом холостом ходе) трансформатор почти не потреб­
ляет энергии?
24.10. Объяснить, почему с увеличением нагрузки во вто­
ричной цепи (уменьшением сопротивления) автоматически
возрастает потребляемая трансформатором мощность от
сети?
24.11. Максимальное напряжение в колебательном контуре,
состоящем из катушки индуктивностью L = 5 мкГ и конден­
сатора емкостью С = 13330 пФ, равно U0 = 1,2 В. Сопротив­
ление ничтожно мало. Определить: а) действующее значение
тока в контуре; б) максимальное значение магнитного потока,
если число витков катушки п — 28.
24.12. Контур состоит из катушки индуктивностью L =
= 28 мкГн, сопротивления R = 1 Ом и конденсатора емкостью
С = 2222 пФ. Какую мощность должен потреблять контур,
чтобы в нем поддерживались незатухающие колебания, при
которых максимальное напряжение на конденсаторе U0 = 5 В.
24.13. Конденсатор колебательного контура приемника
имеет емкость С. На какую длину волны резонирует контур
приемника, если отношение максимальных значений напряже­
ния на контуре и тока в катушке контура при резонансе
равно т/п.
124
24.14. Что нужно для перехода к приему более коротких
волн: сближать или раздвигать пластины конденсатора, вклю­
ченного в колебательный контур приемника?
24.15. Приемный контур состоит из катушки индуктив­
ностью L — 2 мкГ и из конденсатора емкостью С = 1800 пФ.
На какую длину волны X рассчитан контур?
24.16. Какова должна быть емкость конденсатора С, чтобы
с катушкой, имеющей коэффициент самоиндукции L —25 мкГн,
обеспечить настройку в резонанс на длину волны X = 100 м?
24.17. В контур включены катушка самоиндукции с пере­
менной индуктивностью от 0,5 до 10 мкГн и конденсатор пере­
менной емкости от 10 до 500 пФ. Какой диапазон частот
и длин волн можно охватить настройкой этого контура?
24.18. Переменный конденсатор меняет свою емкость от
Ci = 56 пФ до С2 = 667 пФ. Какой комплект катушек самоин­
дукции нужно иметь, чтобы колебательный контур можно было
настраивать на радиостанции в диапазоне от ^ = 40 м до
Х2 - 2600 м?
24.19. Сколько электромагнитных колебаний (высокой час­
тоты) с длиной волны X = 375 м происходит в течение одного
периода звука с частотой v3B = 500 Гц, произносимого перед
микрофоном передающей станции?
24.20. Длина воздушной линии передачи 300 км. Частота
напряжения 50 Гц. Найти сдвиг по фазе напряжения в начале
и конце этой линии.

 

 

 

Ответы к задачам по физике Гольдфарб from zoner

Категория: Физика | Добавил: Админ (20.05.2016)
Просмотров: | Теги: Гольдфарб | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar