Вопрос № 123908: Уважаемые эксперты, будьте так любезны ответить на несколько вопросов. я по физике соображаю не очень, поэтому ваша помощь будет очень кстати.
1. По двум бесконечно длинным прямолинейным проводникам текут токи в одном направлении. Сила тока ...Вопрос № 123934: Уважаемые эксперты, нужна помощь в решении 4 задач:
I) Протон и alpha-частица, двигаясь с одинаковой скоростью, влетают в заряженный плоский конденсатор параллельно пластинам. Как соотносятся между собой на выходе из конденсатора смещение пр...Вопрос № 123938: Помогите пожалуйста, необходимо решить 2 задачки:
1) Найти потенциал в центре шара радиусом R и равномерно заряженного по всему объёму (V) зарядом q.
2) По обмотке длинного соленоида, имеющего 20 витков на 1 см длины, течёт ток 1 А. Внут...Вопрос № 124052: Уважаемые эксперты, будьте так любезны ответить на несколько вопросов. ваша помощь будет очень кстати.
1. По двум бесконечно длинным прямолинейным проводникам текут токи в одном направлении. Сила тока в первом проводе I=1А, расстояние между ...
Вопрос № 123.908
Уважаемые эксперты, будьте так любезны ответить на несколько вопросов. я по физике соображаю не очень, поэтому ваша помощь будет очень кстати.
1. По двум бесконечно длинным прямолинейным проводникам текут токи в одном направлении. Сила тока в первом проводе I=1А, расстояние между проводами - 10 см. В точке, лежащей между проводами на расстоянии 3 см от первого провода напряженность поля равна нулю. Найти силу тока во втором проводе.
2. По обмотке короткой катушки радиусом 16 см течет ток 5А. Сколько витков N проволоки намотано на катушку, если напряженность H магнитного поля в ее центре равна 800А/м?
3. Проводник длиной l=25 см переместился в однородном магнитном поле в направлении перпедикулярном силовым линиям на 10 см. Определить работу, совершенную силами поля, если по проводнику протекал ток I=3 А.
4. Электрон движется в магнитном поле с индукцией В=0,02 Тл по окружности радиусом R=1 см. Определить кинетическую энергию электрона.
5. На длинный картонный каркас, диаметром D= 5 см уложена однослойная обмотка(виток к витку) из проволоки диаметромd=0,2 мм. Определить магнитный поток, создаваемый таким соленоидом при силе тока I=1 А.
6. В однородном магнитном поле равномерно вращается прямоугольная рамка с частотой 50Гц. Амплитуда индуцируемой ЭДС = 3 В. Определить максимальный поток через рамку.
7. Через катушку, индуктивность которой L= 200 мГн, протекает ток, изменяющийся по закону I=2coswt. Определить величину ЭДС самоиндукции через t=0,25 с.
8. Трансформатор с коэффициентом трансформации 0,15 понижает напряжение с 220 до 6 В. При этом сила тока во вторичной обмотке равна 6 А. Пренебрегая потерями энергии в первичной обмотке, определить сопротивлени вторичной обмотки трансформатора.
Спасибо за ответы.
Отправлен: 19.02.2008, 18:23
Вопрос задал: Serega_nik (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Serega_nik!
1. Напряженность поля, создаваемого бесконечно длинным прямолинейным проводником равна I/(2*π*r). 1-й провод в точке, лежащей между проводами на расстоянии 3 см от него создаёт напряженность H1 = I1/(2*π*r1). Второй в этой же точке создаёт противоположно направленную напряженность H2 = I2/(2*π*(b - r1)), где b - расстояние между проводами. По условию H1 + H2 = 0, откуда I2 = (I1*(b - r1))/r1
= (1*(10 - 3))/3 = 7/3 А = 2.333 А.
6. Магнитный поток Φ через рамку изменяется во времени по закону Φ = Φм*SIN(2*π*f*t), где Φм - максимальный поток, f - частота, t - время. Индуцируемая ЭДС e = -dΦ/dt = -Φм*2*π*f*COS(2*π*f*t). Её амплитудное значение при COS(2*π*f*t) = -1: Eм = Φм*2*π*f. По условию Eм = 3 В, откуда Φм = Eм/(2*π*f) = 3/(2*π*50) = 0.00955 Вб (вебер - единица магнитного
потока в системе СИ).
7. ЭДС e(t) = -L*(dI/dt) = -L*ω*(-2*SIN(ω*t)) = 2*ω*L*SIN(ω*t). Значение ω в условии не задано; если ω = 2*π, e(0.25) = 2*2*π*0.2*SIN(2*π*0.25) = 4*π*0.2*SIN(π/2) = 2.51 В; если ω = 25*π, e(0.25) = 2*25*π*0.2*SIN(25*π*0.25) = 50*π*0.2*SIN(12.5*π) = 10*π*SIN(π/2) = 31.4 В;
8. В условии, повидимому, под коэффициентом трансформации 0.15 подразумевается отношение числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной (хотя в трансформаторостроении принято считать наоборот). Если так, то ЭДС вторичной обмотки E2 = E1*0.15 = 220*0.15 = 33 В. Выходное напряжение вторичной обмотки, по условию, 6 В, значит, потеря напряжения во вторичной обмотке 33 - 6 = 27 В. Поскольку сила тока во вторичной обмотке равна 6 А, её сопротивление равно 27/6 = 4.5 Ом.
Ответ отправил: SFResid (статус: Специалист)
Ответ отправлен: 21.02.2008, 11:32
Вопрос № 123.934
Уважаемые эксперты, нужна помощь в решении 4 задач:
I) Протон и alpha-частица, двигаясь с одинаковой скоростью, влетают в заряженный плоский конденсатор параллельно пластинам. Как соотносятся между собой на выходе из конденсатора смещение протона Hp и смешение alpha-частицы Ha по оси, перпендикурярной пластинам конденсатора?
II) Два металлических шарика одинакового радиуса, находящиеся на большом расстоянии друг от друга, заряжены до потенциалов fi1 и fi2. Чему будет равен общий потенциал на шариках после соединения их тонким проводником?
III) Пространство между обкладками плоского заряженного конденсатора заполняют диэлектриком с E=4. Как изменится энергия конденсатора, если он всё время остаётся подключенным к источнику напряжения?
IV) Конденсатор неизвестной ёмкости с напряжением на обкладках 1000В соединили параллельно с другим конденсатором, имеющим электроёмкость 2 мкФ и напряжение на обкладках 400В. Какова электроёмкость C1 первого конденсатора, если после соединения напряжение батареи стало равным 570В? Определить общий заряд.
Большое СПАСИБО!
Отправлен: 19.02.2008, 20:50
Вопрос задал: StraysOFF (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 1)
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, StraysOFF! I) Соотносятся как: Hp/Ha = (qp/qa)/(ma/mp) (1),где q - заряды, m - массы. Если qp и mp принять за 1, то qa = 2, ma = 4; тогда Hp/Ha = (1/2)/(4/1) = 2. II) Ёмкостью тонкого проводника можно пренебречь; тогда, если ёмкость каждого шарика C, после соединения их суммарная ёмкость будет 2*C. Заряды до соединения были q1 = φ1*C
и q2 = φ2*C; общий потенциал на шариках после соединения будет (q1 + q2)/(2*C) = (φ1*C + φ2*C)/(2*C) = (φ1 + φ2)/2. III) Ёмкость плоского конденсатора после заполнения диэлектриком с ε = 4 увеличится в 4 раза; при неизменном напряжении источника во столько же раз увеличится заряд и энергия конденсатора. IV) Заряд второго конденсатора увеличился
на: (2 мкФ)*(570 - 400) = 340 мкКл; заряд первого конденсатора уменьшился на: C1*(1000 - 570) = C1*430 мкКл. Поскольку суммарный заряд не изменился, 340 - C1*430 = 0, откуда C1 = 340/430 = 0.79 мкФ. Общий заряд: 570*(2 + 0.79) = 1591 мкКл. Примечание: можете скопировать греческий алфавит: αβγδεζηθικλμνξοπρςστυφχψωΑΒΔΕΖΗΘΙΚΛΜΝΞΟΠΣΤΥΦΧΨΩ
себе в рабочий лист WORD; оттуда копировать буквы в тексты рассылки.
Ответ отправил: SFResid (статус: Специалист)
Ответ отправлен: 21.02.2008, 08:46 Оценка за ответ: 5
Вопрос № 123.938
Помогите пожалуйста, необходимо решить 2 задачки:
1) Найти потенциал в центре шара радиусом R и равномерно заряженного по всему объёму (V) зарядом q.
2) По обмотке длинного соленоида, имеющего 20 витков на 1 см длины, течёт ток 1 А. Внутри соленоида расположена маленькая катушка из 5 витков с током 0.2А и площадью поперечного сечения 1см в квадрате. Найти максимальную энергию катушки в поле соленоида.
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Мария Андреевна!
1) Полный заряд шара равен в нашем случае = q*Vшара = 4*π*R^3/3, где Vшара – объем ша-ра, R – радиус шара.
Напряженность электрического поля внутри равномерно заряженного шара радиусом R, полный заряд которого равен Q, определяется по формуле: Е = ko*Q*r/R^3,
где ko = 9*10^9 Н*м^2/Кл^2, r – расстояние от центра шара до поверхности шара r<R
Потенциал электрического поля внутри равномерно заряженного шара находится как
φ = Е*r.
Следовательно, φ = ko*(4*π*/3)*q*r^2.
В центре шара, где r = 0, потенциал поля будет равен 0.
Ответ: Потенциал в центре шара φ = 0.
2) Дано: Iсол = 1А, n/l = 2000 витков на 1м, N = 5 витков, J = 0,2А; S = 10^–4м^2.
Индукция магнитного поля длинного соленоида определяется формулой:
B = μo*Iсол*(n/l), (1)
где μo – магнитная постоянная, равная 4*π*10^–7 Гн/м; Iсол – сила тока, текущего по об-мотке соленоида, n/l – отношение числа витков соленоида к его длине.
Энергию катушки индуктивности найдем как Е = (L*J^2)/2, (2)
здесь L = N*Ф/J – индуктивность катушки, (3)
J – сила тока, текущего по катушке, Nкат – число витков катушки, Ф – магнитный поток, пронизывающий контур катушки.
Фмакс = В*S, (4)
где В – магнитная индукция, S – площадь контура катушки.
Сопоставляя равенства (1) – (4), получим формулу для расчета максимальной энергии ка-тушки: Емакс = (μo*Iсол*(n/l)*Nкат*S*J)/2.
Подставляя численные значения задачи, вычислим максимальную энергию катушки:
Емакс = (4*π*10^–7 Гн/м*1А*2000/м*5*10^2*0,2А)/2 = 125,6*10^–9Дж = 125,6нДж.
Ответ: Максимальная энергия катушки в поле соленоида равна 125,6нДж
Уважаемые эксперты, будьте так любезны ответить на несколько вопросов. ваша помощь будет очень кстати.
1. По двум бесконечно длинным прямолинейным проводникам текут токи в одном направлении. Сила тока в первом проводе I=1А, расстояние между проводами - 10 см. В точке, лежащей между проводами на расстоянии 3 см от первого провода напряженность поля равна нулю. Найти силу тока во втором проводе.
2. По обмотке короткой катушки радиусом 16 см течет ток 5А. Сколько витков N проволоки намотано на катушку, если напряженность H магнитного поля в ее центре равна 800А/м?
3. Проводник длиной l=25 см переместился в однородном магнитном поле в направлении перпедикулярном силовым линиям на 10 см. Определить работу, совершенную силами поля, если по проводнику протекал ток I=3 А.
4. Электрон движется в магнитном поле с индукцией В=0,02 Тл по окружности радиусом R=1 см. Определить кинетическую энергию электрона.
5. На длинный картонный каркас, диаметром D= 5 см уложена однослойная обмотка(виток к витку) из проволоки диаметромd=0,2 мм. Определить магнитный поток, создаваемый таким соленоидом при силе тока I=1 А.
6. В однородном магнитном поле равномерно вращается прямоугольная рамка с частотой 50Гц. Амплитуда индуцируемой ЭДС = 3 В. Определить максимальный поток через рамку.
7. Через катушку, индуктивность которой L= 200 мГн, протекает ток, изменяющийся по закону I=2coswt. Определить величину ЭДС самоиндукции через t=0,25 с.
8. Трансформатор с коэффициентом трансформации 0,15 понижает напряжение с 220 до 6 В. При этом сила тока во вторичной обмотке равна 6 А. Пренебрегая потерями энергии в первичной обмотке, определить сопротивлени вторичной обмотки трансформатора.
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Кузьмин Петр Васильевич!
1. Напряженность поля, создаваемого бесконечно длинным прямолинейным проводником равна I/(2*π*r). 1-й провод в точке, лежащей между проводами на расстоянии 3 см от него создаёт напряженность H1 = I1/(2*π*r1). Второй в этой же точке создаёт противоположно направленную напряженность H2 = I2/(2*π*(b - r1)), где b - расстояние между проводами. По условию H1 + H2 = 0, откуда I2 = (I1*(b - r1))/r1
= (1*(10 - 3))/3 = 7/3 А = 2.333 А.
6. Магнитный поток Φ через рамку изменяется во времени по закону Φ = Φм*SIN(2*π*f*t), где Φм - максимальный поток, f - частота, t - время. Индуцируемая ЭДС e = -dΦ/dt = -Φм*2*π*f*COS(2*π*f*t). Её амплитудное значение при COS(2*π*f*t) = -1: Eм = Φм*2*π*f. По условию Eм = 3 В, откуда Φм = Eм/(2*π*f) = 3/(2*π*50) = 0.00955 Вб (вебер - единица магнитного
потока в системе СИ).
7. ЭДС e(t) = -L*(dI/dt) = -L*ω*(-2*SIN(ω*t)) = 2*ω*L*SIN(ω*t). Значение ω в условии не задано; если ω = 2*π, e(0.25) = 2*2*π*0.2*SIN(2*π*0.25) = 4*π*0.2*SIN(π/2) = 2.51 В; если ω = 25*π, e(0.25) = 2*25*π*0.2*SIN(25*π*0.25) = 50*π*0.2*SIN(12.5*π) = 10*π*SIN(π/2) = 31.4 В;
8. В условии, повидимому, под коэффициентом трансформации 0.15 подразумевается отношение числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной (хотя в трансформаторостроении принято считать наоборот). Если так, то ЭДС вторичной обмотки E2 = E1*0.15 = 220*0.15 = 33 В. Выходное напряжение вторичной обмотки, по условию, 6 В, значит, потеря напряжения во вторичной обмотке 33 - 6 = 27 В. Поскольку сила тока во вторичной обмотке равна 6 А, её сопротивление равно 27/6 = 4.5 Ом.
Ответ отправил: SFResid (статус: Специалист)
Ответ отправлен: 21.02.2008, 11:34 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасибо Вам за данный ответ, я в физике соображаю не очень, а Ваши подробные ответы очень помогли.
Ответ отправил: DrMeks (статус: 1-ый класс)
Ответ отправлен: 21.02.2008, 17:43 Оценка за ответ: 4 Комментарий оценки: Спасибо. однако в 3 задаче условие переписал слово в слово как мне дали.
