Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Консультации по физике

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 704 RSS
←   Декабрь 2009   →
 1
 2
 3
03.12.2009
05:36:25
22:50:53
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
10.12.2009
17:25:33
21:04:36
11
12
13
14
15
15.12.2009
00:09:04
23:36:34
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Открыта: 14-07-2005

Автор
Калашников О.А.

Статистика

704 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

RFpro.ru: Физика


Хостинг портала RFpro.ru:
Московский хостер
Профессиональный платный хостинг на базе Windows 2008

РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RFPRO.RU

Чемпионы рейтинга экспертов в этой рассылке

Shvetski
Статус: Специалист
Рейтинг: 1991
∙ повысить рейтинг » 		Boriss
Статус: Академик
Рейтинг: 1336
∙ повысить рейтинг » 		Vassea
Статус: Профессионал
Рейтинг: 615
∙ повысить рейтинг »

/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные и естественные науки / Физика

Номер выпуска:893
Дата выхода:12.12.2009, 22:00
Администратор рассылки:Химик CH, Модератор
Подписчиков / экспертов:242 / 100
Вопросов / ответов:2 / 3

Вопрос № 174880: Здравствуйте, уважаемые знатоки. Помогите с решением задачи. Условие: Рассчитайте удельное объемное сопротивление материала, если образец из него диаметром 50 мм и толщиной 2 мм при частоте 500 Гц имеет tgб=0.01 и емкость С=200пФ. Поверхностной...

Вопрос № 174982: Уважаемые эксперты, пожалуйста, помогите решить задачи. 1.При разности потенциалов U1 = 900 В в середине между обкладками плоского конденсатора в равновесии находилась пылинка. Расстояние между обкладками конденсатора d = 10 мм. При уме...
Вопрос № 174880:

Здравствуйте, уважаемые знатоки. Помогите с решением задачи.
Условие:
Рассчитайте удельное объемное сопротивление материала, если образец из него диаметром 50 мм и толщиной 2 мм при частоте 500 Гц имеет tgб=0.01 и емкость С=200пФ. Поверхностной утечкой пренебрегите.

Заранее спасибо.

Отправлен: 05.12.2009, 03:31
Вопрос задал: Greennitro, Посетитель
Всего ответов: 1
Страница вопроса »

Отвечает SFResid, Модератор :
Здравствуйте, Greennitro.
Схема замещения такая (ввиду простоты рисунок не прилагаю): параллельно с конденсатором ёмкостью C = 200 пФ = 200*10-12 Ф соединён резистор с омическим сопротивлением R, равным эквивалентному сопротивлению образца. При этом TAN(δ) определяется как отношение активной составляющей G полной проводимости Y схемы к её реактивной составляющей B, т.е. TAN(δ) = G/B (1). Кроме того: G = 1/R = S/(ρ*d) (2), где ρ - искомое удельное объемное сопротивление материала, d = 2 мм = 2*10-3 м - толщина образца материала, S - площадь поперечного сечения образца материала, причём S = π*D2/4 (3), где D = 50 мм = 50*10-3 м - диаметр образца материала, B = 2*π*f*C (4), где f = 500 Гц - частота. Совместное решение равенств (1) - (4) относительно ρ после сокращения даёт: ρ = D2/(8*d*f*C*TAN(δ)) (5). В числах: ρ = (50*10-3)2/(8*2*10-3 *500*200*10-12*0.01) ≈ 1.6*108 ом*м.

Ответ отправил: SFResid, Модератор
Ответ отправлен: 08.12.2009, 05:31
США, Силиконовая Долина
Абонент Skype: boris kamen

Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 257464 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:
    • Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!

    Вопрос № 174982:

    Уважаемые эксперты, пожалуйста, помогите решить задачи.

    1.При разности потенциалов U1 = 900 В в середине между обкладками плоского конденсатора
    в равновесии находилась пылинка. Расстояние между обкладками конденсатора d = 10 мм.
    При уменьшении напряжения до U2 пылинка через время t = 0,5 с достигла нижней обкладки.
    Определить это напряжение.

    2.Плоский воздушный конденсатор с площадью обкладок S = 150 см2 и расстоянием между
    ними d = 6 мм заряжен до U = 400 В. Определить, как изменятся электроемкость и энергия
    конденсатора, если параллельно его обкладкам внести металлическую пластину толщиной а=1 мм.

    3. Плоский конденсатор с расстоянием между пластинами d=2 мм, заполненный целлулоидом с
    диэлектрической проницаемостью ε = 3,5 и удельным сопротивлением r =2·10 10 Ом×см,
    включен в цепь батареи с ЭДС ε = 50 В и внутренним сопротивлением r = 0,5 Ом. Чему
    равна напряженность Е электрического поля в конденсаторе, ес ли его емкость С = 2 мкФ.

    4. Определите площадь поперечного сечения прямолинейного алюминиевого проводника,
    движущегося с ускорением a=0,4 м/с2 в однородном магнитном поле с индукцией В=2,2×10 -4
    Тл. По проводнику течёт ток силой I=5 А, его направление движения перпендикулярно
    вектору индукции B.

    5. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,8 Тл равномерно вращается рамка из провода сопротивлением 0,05 Ом. Площадь рамки S = 250 см2. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Определите заряд q, который потечет по рамке при изменении угла между нормалью к рамке и линиями
    индукции от 0 до 60°.

    6. Соленоид имеет однослойную обмотку из плотно прилегающих друг к другу N = 100 витков
    алюминиевого провода (ρ =26 нОм×м) длиной l = 5 м и диаметром d = 0,3 мм. Площадь
    поперечного сечения соленоида S = 7 см2 и по нему течет ток I0 = 0,5 А. Определите
    количество электричества q, протекающее по соленоиду, если его концы закоротить.

    7. Воздушный конденсатор, состоящий из двух круглых пластин по S = 20 см2 каждая,
    соединен параллельно с катушкой индуктивностью L = 1 мГн. Полученный колебательный
    контур резонирует на волну длиной l = 10 м. Определите расстояние между пластинами
    конденсатора.

    Очень нужна ваша помощь. Пожалуйста! Самому ну не как не справиться

    Отправлен: 07.12.2009, 15:08
    Вопрос задал: pavelforever, Посетитель
    Всего ответов: 2
    Страница вопроса »

    Отвечает Vassea, Профессионал :
    Здравствуйте, pavelforever.
    Рассмотрим состояние равновесия.
    Пусть масса пылинки = m
    Ее заряд = q
    Напряженность электрического поля E=U1/d=F/q
    F=U1*q/d
    Этой силе противодействует сила тяжести FT=m*g
    mg=U1*q/d

    Теперь расмотрим движение пылинки
    S=1/2 * d =a*t2/2
    А ускорение а=(mg - U2q/d)/m
    тогда d=(mg - U2q/d)/m*t2

    Решаем получившуюся систему уравнений
    mg=U1*q/d m=U1*q/d/g
    d=(g - U2q/d/m)*t2

    d=(g - U2q/d/[U1*q/d/g])*t2
    d=(g - U2/U1*g)*t2
    U2=(1-d/t2/g)*U1

    U2=896.3В

    Ответ отправил: Vassea, Профессионал
    Ответ отправлен: 07.12.2009, 16:47

    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 257436 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:
    • Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Отвечает northen, 5-й класс :
    Здравствуйте, pavelforever.

    1. Запишем 2-ой з/н Ньютона для случаев 1 и 2 в проекции на ось, направленную вниз (параллельно вектору g):

    mg - qE1 = 0 (E1=U1/d)

    mg - qE2 = ma (E2=U2/d)

    Отсюда q/m = g/E1
    g - q/m*E2 = a g - g*(E2/E1) = a

    Ускорение a найдем из формулы s = v0t + a*t^2/2 (v0=0, s=d/2); d/2 = a*t^2/2
    a = d/t^2

    g - g*(E2/E1) = d/t^2
    E2 = E1*(1 - d/(g*t^2))

    U2 = U1*(1 - d/(g*t^2)) = 900*(1 - 10^(-5)/10*0.5^2) = 900*(1 - 4*10^(-6)) = 899.9964 (В)

    2. С(до) = ε0S/d ; W(до) = q^2/2C(до) = (q^2/2ε0S)*d; q=ε0SU/d

    После внесения металлической пластины на ее поверхностях сконденсируются заряды -q слева (если заряд левой обкладки конденсатора считать +q) и +q справа. Данную систему можно рассматривать как два конденсатора, соединенных последовательно (внутри металлической пластины поле отсутствует). Общая емкость будет равна:

    C(после) = 1/(1/C1 + 1/C2) = 1/(d1/ε 0S + d2/ε0S) = ε0S/(d1 + d2) = ε0S/(d - a)

    где d1 - расстояние от пластины до левой обкладки, d2 - соответственно до правой

    W(после) = q^2/2C(после) = (q^2/2ε0S)*(d-a)

    C(после) - С(до) = ε0S(1/(d - a) - 1/d) = 8.85*10^(-12)*150*10^(-4)*(1/5 - 1/6)*10^3 = 4.425*10^(-12) Ф = 4.425 пФ

    W(после) - W(до) = (q^2/2ε0S)*[(d-a) - d] = - (q^2/2ε0S)*a = (1/2)*ε0S(U/d)^2*a = (1/2)*8.85*10^(-12)*150*10^(-4)*(400/6)^2*10^6*10^(-3) = 0.295*10^(-6) Дж = 0.295 мДж

    3. Емкость C = εε0S/d
    Сопротивление конденсатора R = ρd/S = ρεε0/C (ρ - удельное сопротивление)
    Ток в цепи I = e/(r + R); (e - ЭДС источника)
    Напряжение на конденсаторе U = e*R/(r + R) = e/(r/R + 1) = e/(rC/ρεε0 + 1)
    Напряженность поля E = U/d = e/[d(rC/ρεε0 + 1)]
    E = 50/[2*10^(-3)*(0.5*2*10^(-6)/2*10^(-8)*3.5*8.85*10^(-12)) + 1] = 15.625*10^(-9) (В/м)

    4. IlB = ma; m = ρSl (ρ - плотность Al, S - площадь поперечного сечения провода, l - его длина)
    IlB = ρSla
    S = IB/ρa = 5*2.2*10^(-4)/2.7*10^3*0.4 = 10^(-7) (м2) = 0.1 (мм2)

    5. ЭДС индукции ε = - dФ/dt = - d(BS*sin(ωt))/dt = - BSω*cos(ωt)

    ω = ∆α/∆t = (α-0)/(t-0) = α/t (α=60°=∏/3)

    q = It = |ε|t/R = (BS/R)tω*cos(ωt) = (BS/R)α*cos(α) = 0.8*250*10^(-4)*(∏/3)*(1/2)/0.05 = 0.209 (Кл)

    7. Собственная частота колебательного контура ω = 1/√LC резонирует с частотой ω = 2∏c/l (с - скорость света)

    1/√LC = 2∏c/l ; C = (l/2∏c)^2*(1/L) = ε0S/d

    d = (2∏c/l)^2*Lε0S = (2*3.14*3*10^8/10)^2*10^(-3)*20*10^(-4)*8.85*10^(-12) = 1.2565 (м)
    Цифра явно несуразная; формула C = ε0*S/d справедлива, когда расстояние между пластинами во много раз меньше размера (в данном случае диаметра) самих пластин; при площади 20 см2 диаметр ок. 5 см, т.е. полученное расстояние между пластинами в 60 раз больше диаметра. Кроме того, ошибка в арифметике - похоже, однажды ^2 принято за *2, т.к. выписанный результат в 2 раза больше подсчитанного. Очевидно,в условии ошибка - вместо реальной для такой частоты индуктивности в 1 мкГн указано 1 мГн. Кстати, ещё одно замечание - опускать знак умножения в "буквенных" формулах также не рекомендуется, как и в "числовых".

    Редактирование ответа
    Несуразная цифра в ответе из-за явной ошибки в условии.
    -----
    ∙ Отредактировал: SFResid, Модератор
    ∙ Дата редактирования: 08.12.2009, 01:28 (время московское)

    Ответ отправил: northen, 5-й класс
    Ответ отправлен: 07.12.2009, 20:27

    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 257450 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:
    • Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!

    Оценить выпуск »
    Нам очень важно Ваше мнение об этом выпуске рассылки!

    Задать вопрос экспертам этой рассылки »

    Скажите "спасибо" эксперту, который помог Вам!

    Отправьте СМС-сообщение с тестом #thank НОМЕР_ОТВЕТА
    на короткий номер 1151 (Россия)
    Номер ответа и конкретный текст СМС указан внизу каждого ответа.

    Полный список номеров »

    * Стоимость одного СМС-сообщения от 7.15 руб. и зависит от оператора сотовой связи. (полный список тарифов)
    ** При ошибочном вводе номера ответа или текста #thank услуга считается оказанной, денежные средства не возвращаются.
    *** Сумма выплаты эксперту-автору ответа расчитывается из суммы перечислений на портал от биллинговой компании.

    © 2001-2009, Портал RFpro.ru, Россия
    Авторское право: ООО "Мастер-Эксперт Про"
    Автор: Калашников О.А. | Программирование: Гладенюк А.Г.
    Хостинг: Компания "Московский хостер"
    Версия системы: 2009.6.12 от 30.11.2009
    В избранное