Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Консультации по физике

  Все выпуски  

RFpro.ru: Консультации по физике


Хостинг портала RFpro.ru:
Московский хостер
Профессиональный ХОСТИНГ на базе Linux x64 и Windows x64

РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RFPRO.RU

Лучшие эксперты данной рассылки

Konstantin Shvetski
Статус: Профессор
Рейтинг: 3411
∙ повысить рейтинг »
vitalkise
Статус: Профессионал
Рейтинг: 3322
∙ повысить рейтинг »
Алексеев Владимир
Статус: Профессор
Рейтинг: 3073
∙ повысить рейтинг »

/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные и естественные науки / Физика

Номер выпуска:1171
Дата выхода:21.12.2010, 03:30
Администратор рассылки:Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор)
Подписчиков / экспертов:129 / 113
Вопросов / ответов:5 / 7

Вопрос № 181377: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу Вас ответить на следующий вопрос: 1. Сферический слой из диэлектрика с ε=3 имеет внутренний и внешний радиусы соответственно R1 и R2. По слою распределен заряд с объемной плотно...


Вопрос № 181229: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу Вас решить задачи: (Сборник Задач По Общему Курсу Физики В.С. Волькенштейн) Вопрос № 181252: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу Вас ответить на следующий вопрос: Необходимо найти кпд данного цикла....
Вопрос № 181312: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Помогите пожалуйста решить задачу: Найти распределение электрической индукции D, напряженности E и потенциала φ поля бесконечно длинного равномерно заряженного по объему цилиндра, погруженного в диэлектри...
Вопрос № 181378: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу Вас ответить на следующий вопрос: Сколько воды с начальной температурой 18ºС можно вскипятить за 10 минут на электрической плитке мощностью 600 Вт? Определить сопротивление спирали если плитка работает ...

Вопрос № 181377:

Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу Вас ответить на следующий вопрос:
1.
Сферический слой из диэлектрика с ε=3 имеет внутренний и внешний радиусы соответственно R1 и R2. По слою распределен заряд с объемной плотностью ρ(r) = b/r, где b=const. Найти разность потенциалов между обкладками.
2.
Объемная плотность заряда равномерно заряженного бесконечно длинного цилиндра радиуса R, изготовленного из диэлектрика с ε=2, равна ρ. Найти напряженность электрического поля на расстоянии R/2 и на расстоянии 2R от оси цилиндра.

Отправлен: 15.12.2010, 21:29
Вопрос задал: John_the_Revelator (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница вопроса »


Отвечает Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор) :
Здравствуйте, John_the_Revelator!
1.Для определения напряжённости воспользуемся теоремой Остроградского-Гаусса, учитывая сферическую симметрию рассматриваемой системы: напряжённость на расстоянии R от центра шара равна напряжённости, создаваемой точечным зарядом, равным заряду, заключённому в пределах сферы радиусом R с центром в центре шара, на расстоянии R от него.

Разность потенциалов является интегралом напряжённости:


2. Внутри цилиндра согласно теореме Остроградского-Гаусса напряжённость равна напряжённости поля заряженной нити, проходящей по оси цилиндра, с линейной плотностью заряда, равной заряду цилиндра, находящемуся на от оси цилиндра на расстоянии меньше, чем расстояние от оси до рассматриваемой точки, приходящемуся на единицу длины цилиндра.
E(R/2)=λ(R/2)/(2πε0ε·(R/2))=ρ·π·(R/2)2< /sup>/(2πε0ε·(R/2))=ρ·R/(4ε0ε)
При расчёте электрического поля вне цилиндра, он может быть заменён на заряженную нить с той же линейной плотностью заряда.
E(2R)=λ/(2πε0·2R)=ρπR2/(4πε0·R)=ρR/(4ε0)
-----
Никогда не просите у химика просто СОЛЬ...

Ответ отправил: Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор)
Ответ отправлен: 18.12.2010, 00:34
Номер ответа: 264862
Латвия, Рига
Тел.: +37128295428
Абонент Skype: himik_c2h5oh

Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 264862 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Вопрос № 181229:

    Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу Вас решить задачи:
    (Сборник Задач По Общему Курсу Физики В.С. Волькенштейн)


    В LC-контуре Q = Q0, I = 0 при t = 0. Через какую долю периода T, считая от t = 0, энергия впервые распределится поровну между катушкой и конденсатором? Каким в этот момент будет заряд конденсатора?

    Чему равно значение эффективной силы тока в последовательной RL-цепочке (R = 65,0 Ом, L = 50,0 мГн), включенной в сеть 120 В, 60 Гц? Чему равен сдвиг фаз между напряжением и током? Какая мощность рассеивается в цепочке?

    Отправлен: 11.12.2010, 20:53
    Вопрос задал: Николай Алексеевич (Посетитель)
    Всего ответов: 2
    Страница вопроса »


    Отвечает Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор) :
    Здравствуйте, Николай Алексеевич!

    Рассмотрим первую задачу.

    Дано: Q(0) = Q0, I(0) = 0, WC(t1) = WL(t1).
    Определить: t1/T, Q(t1).

    Решение.

    Для энергий WC и WL электрического поля конденсатора и магнитного поля катушки в данном случае действительны выражения
    WC = Q02/(2C) ∙ cos2 ωt,
    WL = Q02/(2C) ∙ sin2 ωt.

    Полная энергия контура постоянна и определяется выражением
    W = WC(t) + WL(t) = Q02/(2C).
    Поскольку в искомый момент времени t1 WC(t1) = WL(t1) = W/2, то
    Q02/(2C) ∙ cos2 ωt = Q02/(2C) ∙ sin2 ωt,
    cos2 ωt = sin2 ωt,
    cos2 ωt = 1 – cos2 ωt,
    2 ∙ cos2 ωt = 1,
    cos2 ωt = 1/2,
    cos ωt = 1/√2,
    ωt1 = π/4,
    2πt1/T = π/4,
    t1/T = π/4 : 2π = 1/8.

    Для определения заряда конденсатора воспользуемся формулой
    Q(t) = Q0 ∙ cos ωt,
    тогда
    Q(t1) = Q0 ∙ cos (2πt1/T) = Q0 ∙ cos (2π/8) = Q0 ∙ cos (π/4) = Q0/√2.

    Ответ: через 1/8 периода, Q0/√2.

    С уважением.
    -----
    Пусть говорят дела

    Ответ отправил: Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор)
    Ответ отправлен: 14.12.2010, 15:54
    Номер ответа: 264772
    Беларусь, Минск

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 264772 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Отвечает SFResid (Модератор) :
    Здравствуйте, Николай Алексеевич!
    Рассмотрим вторую задачу.
    Дано: Активное сопротивление R = 65 Ом, индуктивность L = 50 мГн = 50*10-3 Гн, напряжение U = 120 В, частота f =60 Гц.
    Определить: ток I, фазовый угол φ, активную мощность P.
    Решение

    Угловая частота ω =2*π*f = 2*3.1416*60 = 377 рад/сек. Индуктивное сопротивление XL = ω*L = 377*50*10-3 = 18.85 Ом.
    Полное сопротивление цепочки Z = (R2 + XL2) = (652 + 18.852) = 67.68 Ом.
    Коэффициент мощности COS(φ) = R/Z = 65/67.68 = 0.96043, откуда фазовый угол φ = 0.28225 радиан = 16°10'18.5" (при индуктивном характере нагрузки ток отстаёт по фазе от напряжения).
    Ток I = U/Z = 120/67.68 = 1.773 А. Активная мощность P = U*I*COS(φ) = I2*R = 120*1.773*0.96043 = 204.35 Вт = 1.7732*65 = 204.35 Вт.

    Ответ отправил: SFResid (Модератор)
    Ответ отправлен: 15.12.2010, 02:53
    Номер ответа: 264786
    США, Силиконовая Долина

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 264786 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Вопрос № 181252:

    Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу Вас ответить на следующий вопрос:

    Необходимо найти кпд данного цикла.

    Отправлен: 12.12.2010, 20:42
    Вопрос задал: Посетитель - 351942 (Посетитель)
    Всего ответов: 2
    Страница вопроса »


    Отвечает Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор) :
    Здравствуйте, Посетитель - 351942!

    Дано: p1 = p0, T1 = 2T0, p2 = p0, T2 = T0, p3 = 2p0, T3 = cT0, p4 = 2p0, T4 = 6T0, i = 3, ν = 1 моль.
    Определить: η.

    Решение.

    Будем полагать, что рассматриваемый цикл подчиняется законам идеального газа. Тогда, анализируя данный в условии задачи график цикла, устанавливаем следующее:
    1) переходы из состояния 1 в состояние 2 и из состояния 3 в состояние 4 являются изобарическими процессами (происходят при постоянном давлении);
    2) переходы из состояния 2 в состояние 3 и из состояния 4 в состояние 1 являются изохорическими процессами (происходят при постоянном объёме).

    Найдём коэффициент с. На графике видно, что прямая, соединяющая точки 2 и 3, проходит через начало координат, поэтому p3/T3 = p2 /T2, 2p0/(сT0) = p0/T0, 2p0/с = p0, откуда c = 2.

    Найдём показатель адиабаты κ: κ = C / C = (i + 2) / i = (3 + 2) / 3 = 5/3.

    Определим работы A против внешнего давления и количества сообщённой теплоты Q, воспользовавшись тем, что для количества вещества ν = 1 моль выполняется соотношение pV = RT:
    - для перехода из состояния 1 в состояние 2
    A12 = p0 ∙ (V2 – V1) = p0 ∙ (RT2 / p0 – RT1 / p0) = R ∙ (T2 – T1) = R ∙ (T0 – 2T0) = -RT0,
    Q12 = C ∙ (T2 – T1) = κR / (κ – 1) ∙ (T2 – T1) = 5R/2 ∙ (T0 – 2T0) = -5/2 ∙ RT0;
    - для перехода из состояния 2 в состояние 3
    A23 = 0,
    Q23 = C ∙ (T3 – T2) = 3R/2 ∙ (2T0 – T0) = 3/2 ∙ RT0;
    - для перехода из состояния 3 в состояние 4
    A34 = 2p0 ∙ (V4 – V3) = 2p0 ∙ (RT4 / (2p0) – RT3 / (2p0)) = R ∙ (T4 – T3) = R ∙ (6T0 – 2T0) = 4RT0,
    Q34 = C ∙ (T4 – T3) = κR / (κ – 1) ∙ (T4 – T3) = 5R/2 ∙ (6T0 – 2T0) = 10 ∙ RT0;
    - для перехода из состояния 4 в состояние 1
    A41 = 0,
    Q41 = C ∙ (T1 – T4) = 3R/2 ∙ (2T0 – 6T0) = -6 ͨ 9; RT0.

    Найдём кпд цикла:
    η = ΣA / ΣQ = (-RT0 + 0 + 4RT0 + 0) / (-5/2 ∙ RT0 + 3/2 ∙ RT0 + 10 ∙ RT0 + (-6) ∙ RT0) = 3RT0 / (3RT0) = 1.

    Ответ: 1.

    С уважением.
    -----
    Пусть говорят дела

    Ответ отправил: Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор)
    Ответ отправлен: 16.12.2010, 18:47
    Номер ответа: 264817
    Беларусь, Минск

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 264817 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Отвечает маршал (2-й класс) :
    Здравствуйте, Посетитель - 351942!

    Дано: p1 = p0, T1 = 2T0, p2 = p0, T2 = T0, p3 = 2p0, T3 = cT0, p4 = 2p0, T4 = 6T0, i = 3, ν = 1 моль.
    Определить: η.

    Решение.

    Будем полагать, что рассматриваемый цикл подчиняется законам идеального газа. Тогда, анализируя данный в условии задачи график цикла, устанавливаем следующее:
    1) переходы из состояния 1 в состояние 2 и из состояния 3 в состояние 4 являются изобарическими процессами (происходят при постоянном давлении);
    2) переходы из состояния 2 в состояние 3 и из состояния 4 в состояние 1 являются изохорическими процессами (происходят при постоянном объёме).

    Найдём коэффициент с. На графике видно, что прямая, соединяющая точки 2 и 3, проходит через начало координат, поэтому p3/T3 = p2/T2, 2p0/(сT0) = p0/T0, 2p0/с = p0, откуда c = 2.

    Найдём показатель адиабаты κ: κ = Cpν / CVν = (i + 2) / i = (3 + 2) / 3 = 5/3.

    Определим работы A против внешнего давле ния и количества сообщённой теплоты Q, воспользовавшись тем, что для количества вещества ν = 1 моль выполняется соотношение pV = RT:
    - для перехода из состояния 1 в состояние 2
    A12 = p0 ∙ (V2 – V1) = p0 ∙ (RT2 / p0 – RT1 / p0) = R ∙ (T2 – T1) = R ∙ (T0 – 2T0) = -RT0,
    Q12 = Cpν ∙ (T2 – T1) = κR / (κ – 1) ∙ (T2 – T1) = 5R/2 ∙ (T0 – 2T0) = -5/2 ∙ RT0;
    - для перехода из состояния 2 в состояние 3
    A23 = 0,
    Q23 = CVν ∙ (T3 – T2) = 3R/2 ∙ (2T0 – T0) = 3/2 ∙ RT0;
    - для перехода из состояния 3 в состояние 4
    A34 = 2p0 ∙ (V4 – V3) = 2p0 ∙ (RT4 / (2p0) – RT3 / (2p0)) = R ∙ (T4 – T3) = R ∙ (6T0 – 2T0) = 4RT0,
    Q34 = Cpν ∙ (T4 – T3) = κR / (κ – 1) ∙ (T4 – T3) = 5R/2 ∙ (6T0 – 2T0) = 10 ∙ RT0;
    - для перехода из состояния 4 в состояние 1
    A41 = 0,
    Q41 = CVν ∙ (T1 – T4) = 3R/2 ∙ (2T0 – 6T0) = -6 ∙ RT0.

    Найдём кпд цикла:
    η = ΣA / ΣQ = (-RT0 + 0 + 4RT0 + 0) / (3/2 ∙ RT0 + 10 ∙ RT0) = 0.26

    Ответ отправил: маршал (2-й класс)
    Ответ отправлен: 19.12.2010, 02:41
    Номер ответа: 264892

    Оценка ответа: 5

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 264892 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Вопрос № 181312:

    Здравствуйте, уважаемые эксперты! Помогите пожалуйста решить задачу:

    Найти распределение электрической индукции D, напряженности E и потенциала φ поля бесконечно длинного равномерно заряженного по объему цилиндра, погруженного в диэлектрик. Построить графики зависимости напряженности поля E(r), индукции D(r) и потенциала φ(r) от расстояния r до оси цилиндра. Радиус цилиндра R = 5 см, объемная плотность заряда ρ = 20 нКл/м3, диэлектрическая проницаемость диэлектрика ε = 7.

    Отправлен: 13.12.2010, 17:26
    Вопрос задал: Посетитель - 352150 (Посетитель)
    Всего ответов: 1
    Страница вопроса »


    Отвечает Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор) :
    Здравствуйте, Посетитель - 352150!

    Загрузить решение задачи Вы можете по этой ссылке. Полагаю, что построить графики по табличным данным для Вас не составит большого труда.

    Результаты расчётов представлены с использованием стандартной формы представления числа. Например, 5,6 • 10 = 56 и т. п.

    При построении графиков следует учесть что график напряжённости E(r) электрического поля претерпевает разрыв при r → R+0, в то время, как графики индукции (смещения) D(r) и потенциала φ(r) всюду неразрывны. Несколько непривычна бесконечная величина потенциала при бесконечном удалении рассматриваемой точки от оси заряжённого цилиндра, но ведь изаряжённый цилиндр непривычен: он бесконечен...

    Надеюсь, Вы сумеете проверить расчёты. Если будут вопросы, пишите в мини-форум.

    С уважением.
    -----
    Пусть говорят дела

    Ответ отправил: Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор)
    Ответ отправлен: 19.12.2010, 17:44
    Номер ответа: 264897
    Беларусь, Минск

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 264897 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Вопрос № 181378:

    Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу Вас ответить на следующий вопрос:
    Сколько воды с начальной температурой 18ºС можно вскипятить за 10 минут на электрической плитке мощностью 600 Вт? Определить сопротивление спирали если плитка работает от сети с напряжением 120В и её кпд равен 82%.

    Отправлен: 16.12.2010, 01:18
    Вопрос задал: Посетитель - 352005 (Посетитель)
    Всего ответов: 1
    Страница вопроса »


    Отвечает Павел Юрьевич (6-й класс) :
    Здравствуйте, Посетитель - 352005!

    Количество теплоты, полученное водой при нагревании: Qполуч = C*m*(t2-t1), где m = ρ * V .
    Удельная теплоемкость воды С = 4200Дж/кг * град , плотность воды ρ = 1000 кг / м3.
    Количество теплоты, выделенной током: Qзатр = P * τ. (здесь т - время нагрева).
    КПД = Qполез/Qзатр, поэтому количество теплоты, израсходованной на нагревание воды (отданной), равно количеству полезной теплоты, т.е. Qотд = Qполез = КПД * P * τ.
    Составим уравнение теплового баланса: Qотд = Qполуч, C * m * (t2 - t1) = КПД * P * τ.
    или с учетом массы m = ρ * V: V = т * КПД * P / (C * ρ * (t2 - t1)) = 10*60 * 0.82 *600 / (4200 * 1000 * (100 - 18)) = 0.857 кг
    Редактирование ответа
    ошибка в редактировании
    -----
    ∙ Отредактировал: SFResid (Модератор)
    ∙ Дата редактирования: 17.12.2010, 12:30 (время московское)

    Ответ отправил: Павел Юрьевич (6-й класс)
    Ответ отправлен: 16.12.2010, 09:46
    Номер ответа: 264806

    Оценка ответа: 4

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 264806 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:
  • Ответ поддержали (отметили как правильный): 1 чел.



    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.


    © 2001-2010, Портал RFPRO.RU, Россия
    Авторское право: ООО "Мастер-Эксперт Про"
    Автор: Калашников О.А. | Программирование: Гладенюк А.Г.
    Хостинг: Компания "Московский хостер"
    Версия системы: 2010.6.25 от 13.12.2010

    В избранное