Вопрос № 83466: Здравствуйте уважаемые эксперты, у меня никак не получается решить вот эти задачки, помогите мне пожайлуста.
1 По тонкому стержню длиной l = 20 см равномерно распредёлен заряд q = 240 нКл. Стержень приведён во вращение с постоянной угловой с...Вопрос № 83507: Уважаемые эксперты. Помогите ответить на вопросы.
1. Оценить энергию, которая выделяется при разряде молнии.
2. Почему конец молниеотвода заострен?
3. Какой формы должна быть котушка для получения большой индуктивности? Как следует нам...Вопрос № 83508: Совсем плохо знаю про трехфазный ток. Как решить задачу: Как изменится частота вращения магнитного поля, возбуждаемого трехфазным током, если частота тока увеличится в 4 раза?
Заранее спасибо!!!...Вопрос № 83543: Здравствуйте уважаемые эксперты! Есть несложная задача в которой не сошолся ответ ... Определить максимальный потенциал, приобретаемый металлической пластиной, если работа выхода равна 1 эВ и длина волны монохроматическоко света, под деиствием которо...
Вопрос № 83.466
Здравствуйте уважаемые эксперты, у меня никак не получается решить вот эти задачки, помогите мне пожайлуста.
1 По тонкому стержню длиной l = 20 см равномерно распредёлен заряд q = 240 нКл. Стержень приведён во вращение с постоянной угловой скоростью w = 10 рад/с относительно оси, проходящей через один из концов стержня. Определить: 1) магнитный момент pм, обусловленный вращением стержня; 2) отношение магнитного момента к моменту импульса pм/L, если стержень имеет массу m = 12 г.
Ответ: pм=0.16 pм/L=10
2 Определить энергию магнитного поля W внутри однослойного соленоида диаметром d = 2 см и длиной l = 20 см, содержащего N = 8×103 витков провода, по которым проходит ток I = 0.5 А. Считать это поле однородным, а его напряженность равной напряженности в центре соленоида.
Ответ: W=15.8 мДж
Отправлен: 20.04.2007, 17:20
Вопрос задал: Gatling (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)
Отвечает: spaar
Здравствуйте, Gatling.
1. Рассмотрим элемент стержня dr, находящийся на расстоянии r от оси вращения. Его заряд
dq = (q / l) ∙ dr.
Вращение этого заряда эквивалентно круговому току
dI = dq / T ,
где T - период обращения стержня; T = 2 ∙ π / ω .
Магнитный момент этого кругового тока
dp = S ∙ dI = π ∙ r^2 ∙ dI = π ∙ r^2 ∙ q ∙ ω ∙ dr / (l ∙ 2 ∙ π) = q ∙ ω ∙ r^2 ∙ dr / (2 ∙ l).
Магнитный момент всего стержня получается интегрированием в пределах от 0 до l:
p = int{q ∙ ω ∙ r^2 ∙ dr / (2 ∙ l)} = (q ∙ ω / (2 ∙ l)) ∙ int{r^2 ∙ dr} = q ∙ ω ∙ l^2 / 6 .
Механический момент можно получить аналогичным образом. Масса элемента dr
dm = (m / l) ∙ dr .
Его механический момент импульса
dL = r^2 ∙ dm = (m / l) ∙ r^2 ∙ dr.
Интегрирование в пределах от 0 до l:
L = (m / l) ∙ int{r^2 ∙ dr} = m ∙ l^2 / 3 .
2. Энергия магнитного поля, сосредоточенного в объёме V,
W = μ0 ∙ H^2 ∙ V / 2 ,
где μ0 - магнитная постоянная, H - напряжённость магнитного поля.
В центре соленоида
H = I ∙ N / l .
Объём соленоида
V = l ∙ π ∙ d^2 / 4.
Вот, кажется, и всё:
W = μ0 ∙ (I ∙ N / l)^2 ∙ l ∙ π ∙ d^2 / 8 = μ0 ∙ π ∙ (I ∙ N ∙ d)^2 / (8 ∙ l) .
Ответ отправил: spaar (статус: 7-ой класс)
Ответ отправлен: 23.04.2007, 23:05
Вопрос № 83.507
Уважаемые эксперты. Помогите ответить на вопросы.
1. Оценить энергию, которая выделяется при разряде молнии.
2. Почему конец молниеотвода заострен?
3. Какой формы должна быть котушка для получения большой индуктивности? Как следует намотать катушку, чтобы она не имела индуктивности?
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Гром Игорь Любомирович!
1. Оценка возможна только очень грубая - во первых, молнии бывают очень разные, во вторых, производить подобные измерения сложно и опасно, поэтому ошибка м.б. в десятки и сотни раз. Величину напряжения можно оценить путём сравнения с длиной искры, получаемой в искусственном "генераторе молний" - весьма внушительном сооружении, предназначенном для испытания изоляторов высоковольтных линий электропередач. При напряжении ок. 10 млн. вольт искра получается в несколько метров - ну а молния м.б. длиной в
сотни метров; правда, по многим соображениям здесь нет прямой пропорции - можно принять 100 млн. вольт как нижнюю оценку. Измерения силы тока (очень сложные) дают порядок 100-1000 ампер. В итоге мощность очень солидная - примерно как Братская ГЭС. Однако продолжительность протекания тока - около 1 десятитысячной доли секунды, так что при переводе в киловатт-часы цифра довольно скромная - 1 - 2х месячная потребность одной средней квартиры. (Сколько в рублях, посчитайте сам
и). БОльшая часть этой энергии уходит на ионизацию воздуха.
2. Конец молниеотвода делают заостренным для того, чтобы создать концентрацию напряжённости электрического поля. При этом вокруг острия образуется "корона" ионизированного воздуха, проводящего ток; с одной стороны такой "тихий" разряд зачастую просто снижает напряжение, так что до образования молнии дело не доходит; с другой стороны, если молния всё-таки ударит, молниеотвод с бОльшей вероятностью "притянет" её к себе (для чего он, собственно и предназначен).
3. Это практически зависит от того, для какой конкретной цели нужна "большая индуктивность. Конечно, в любом случае это спираль с "большим" числом витков (имея в виду, что чем больше витков, тем больше индуктивность). Рассмотрим несколько примеров:
а) первичная обмотка трансформатора промышленной частоты с "железным" сердечником ("железо" - это слэнг и просторечие, а официально - "сталь электротехническая трансформаторная"). Здесь число витков рассчитывается так, чтобы при заданном внешнем напряжении значение магнитной индукции в сердечнике не превышало предела "насыщения" для данной марки стали - обычно 1,0 - 1,3 тл, а форма катушки просто выбирается так, чтобы удобно надевалась на сердечник.
б) промышленный "реактор" - катушка индуктивности, предназначенная для ограничения тока короткого замыкания в высоковольтной сети; это спираль из толстого провода, витки которой, чтобы не смещались и не соприкасались, "вмазаны" в стояки из бетона. Ферромагнитный сердечник здесь неприменим - настолько сильное магнитное поле, что он наверняка "насытится".
в) катушка индуктивности для относительно маломощных низкочастотных цепей (иначе называется "дроссель") - очень похожа на катушку трансформатора, но в сердечнике сделан воздушный зазор; выбирая соответствующую толщину этого зазора, получают нужное значение индуктивности.
Что касается "катушки, не имеющей индуктивности" - в учебниках описывают "бифилярную" обмотку, в которой половина витков намотана в одном направлении, а половина - в противоположном (чтобы одна половина уничтожала магнитное поле, создаваемое другой половиной), причём не всегда объясняют наивному читателю, зачем такая катушка вообще нужна. Обычно это провод из сплава с высоким удельным сопротивлением, намотанный на тонкую пластину-изолятор; от этой конструкции требуется, с одной стороны, иметь
заданное сопротивление, с другой стороны, иметь поверхность, достаточную для отвода тепла, которое в этом сопротивлении выделяется во время прохождения тока.
Ответ отправил: SFResid (статус: Студент)
Ответ отправлен: 21.04.2007, 12:19
Вопрос № 83.508
Совсем плохо знаю про трехфазный ток. Как решить задачу: Как изменится частота вращения магнитного поля, возбуждаемого трехфазным током, если частота тока увеличится в 4 раза?
Заранее спасибо!!!
Отправлен: 21.04.2007, 00:09
Вопрос задал: Dribinsky (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Dribinsky!
Разумеется, если частота тока увеличится в 4 раза, то и частота вращения магнитного поля, возбуждаемого трехфазным током, тоже увеличится в 4 раза.
Частота вращения n магнитного поля, возбуждаемого трехфазным током, выраженная в числе оборотов в минуту (другими единицами, например принятыми в системе СИ радианами в секунду, на практике почти не пользуются) определяется по формуле: n = 60*f/p, где f - частота тока в герцах (периодах в секунду), p - "число пар полюсов" - целое число, задаваемое при изготовлении создающей это поле обмотки путём придания ей соответствующей конфигурации (подробности - в специальном курсе "Электрические машины").
Для стандартной в европейских электросетях "промышленной" частоты 50 гц возможен следующий ряд значений n при значениях p = 1, 2, 3, 4, ....:
3000, 1500, 1000, 750, .....
Ответ отправил: SFResid (статус: Студент)
Ответ отправлен: 21.04.2007, 04:27
Вопрос № 83.543
Здравствуйте уважаемые эксперты! Есть несложная задача в которой не сошолся ответ ... Определить максимальный потенциал, приобретаемый металлической пластиной, если работа выхода равна 1 эВ и длина волны монохроматическоко света, под деиствием которой происходит фотоэффект равна 589 нм.
Мое решение: Ue=hc/l где l- длинна волны => U=hc/(le)=2.1
Спасибо.
Ответ отправил: spaar (статус: 7-ой класс)
Ответ отправлен: 21.04.2007, 11:54 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Большое спасибо!! 1.1- правильный ответ
