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

vitalkise
Статус: Профессионал
Рейтинг: 4419
∙ повысить рейтинг »
Алексеев Владимир
Статус: Профессор
Рейтинг: 3292
∙ повысить рейтинг »
Konstantin Shvetski
Статус: Профессор
Рейтинг: 3275
∙ повысить рейтинг »

/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные и естественные науки / Физика

Номер выпуска:1255
Дата выхода:14.04.2011, 20:00
Администратор рассылки:Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор)
Подписчиков / экспертов:126 / 120
Вопросов / ответов:3 / 6

Вопрос № 182787: Здравствуйте! У меня возникли сложности с такими вопросами: 1. Маленький шарик подвешен на диэлектрической пружине в пространстве плоского конденсатора, пластины которого — круги радиусом 10 см — расположены горизонтально. Заряд шарика равен ͨ...


Вопрос № 182788: Здравствуйте! Прошу помощи в следующих вопросах: 1. Определите индукцию магнитного поля в центре проволочной квадратной рамки со стороной а = 15 см, если по рамке течет ток I = 5 А. 2. Какой магнитный поток пронизывал каждый виток катушки, имею...
Вопрос № 182789: Здравствуйте! Прошу помощи в следующих вопросах: 1. Рамка, состоящая из 15 витков площадью 200 см2, равномерно вращается в однородном магнитном поле со скоростью 10 об/с. Когда рамка находится под углом 30° к направлению магнитного поля, ЭДС индук...

Вопрос № 182787:

Здравствуйте! У меня возникли сложности с такими вопросами:
1. Маленький шарик подвешен на диэлектрической пружине в пространстве плоского конденсатора, пластины которого — круги радиусом 10 см — расположены горизонтально. Заряд шарика равен −3 нКл. Когда пластинам конденсатора сообщили заряд 0.2 нКл, растяжение пружины увеличилось вдвое. Определить массу шарика.
2. Определить эдс и внутреннее сопротивление источника тока, если во внешней цепи при силе тока 4 А развивается мощность 10 Вт, а при силе тока 2 А мощность 8 Вт.

Отправлен: 09.04.2011, 19:29
Вопрос задал: Дмитрий (Посетитель)
Всего ответов: 2
Страница вопроса »


Отвечает Alejandro (10-й класс) :
Здравствуйте, Дмитрий!
ЗАДАЧА №2
Дано : I1 = 4 А, P1 = 10 Вт, I2 = 2 А, P2 = 8 Вт.
Найти: r – ? ε -?

Решение:
Мощность, развиваемая током, согласно закону Джоуля – Ленца,
определяется выражением:
P1 = I1 2 * R1 и P = I2 2 * R2, (1)
где R1 и R2 – сопротивление внешней цепи. Согласно закону Ома,
I1 =ε/R1 + r;
I2 =ε/R2 + r,
где ε– ЭДС источника.
Решив эти уравнения относительно r , получим
r = ( I2 R2− I1R1 )/( I2-I1 ) (2)
Выразив I1R1 и I2R из уравнений (1) и подставив в выражение (2),
найдем внутреннее сопротивление источника тока:
r =( P1 / I1 − P2 / I 2) / I2-I1
Вычисляя, получаем : r = 0,75 (Ом).
Найдем ЭДС:
P = εI
ε = I(R+r)
P1 = εI1-I1 2 *r
r = (εI1 - P1)/ I1 2
P2 = εI2-I2 2 *r
P2 = εI2-I2 2 *r
P2 = εI2-((I2 2)(εI1-P1))/(I1 2)
P2 = εI2-(εI2 2)/I1 + (P1*I2 2/I1 2)
ε = {P2 - P1*I2 2/I1 2} / {I2 - I2 2/I1}
Подставляя числовые значения найдем ЭДС:
ε = 5,5 В
По этому же идя способу можно найти и внутреннее сопроти вление:
r = ε / I1 - P1/ I2 2 = 0.75 Ом
Ответ: ε = 5,5 В; r = 0,75 Ом






Ответ отправил: Alejandro (10-й класс)
Ответ отправлен: 09.04.2011, 20:25
Номер ответа: 266608

Оценка ответа: 5

Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 266608 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Отвечает Жерар (Специалист) :
    Здравствуйте, Дмитрий!

    Задача 1. В отсутствие заряда на пластинах конденсатора на шарик массы m действуют сила тяжести mg и сила упругости kΔx (где k - коэфиициент упругости, Δx - растяжение пружины. Они уравновешивают друг друга, то есть



    При наличии на пластинах конденсатора заряда Q на шарик с зарядом q будет действовать дополнительно кулоновская сила qE (где E - напряженность поля внутри конденсатора). Так как растяжение пружины увеличилось вдвое, то



    откуда qE = mg и m = qE/g. Учитывая, что напряженность поля в плоском конденсаторе равна



    где S = πR2 - площадь пластины конденсатора, получаем



    В данном случ ае q = 3 нКл = 3·10-9 Кл, Q = 0.2 нКл = 2·10-10 Кл, ε = 1, R = 10 см = 0.1 м и масса шарика равна m = (3·10-9*2·10-10)/(3.14*8.85·10-12*9.8*0.12) = 2.2·10-7 кг = 0.22 мг.

    Ответ отправил: Жерар (Специалист)
    Ответ отправлен: 10.04.2011, 02:29
    Номер ответа: 266617
    Россия, Томск
    Тел.: 8-923-411-36-58

    Оценка ответа: 5

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 266617 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Вопрос № 182788:

    Здравствуйте! Прошу помощи в следующих вопросах:
    1. Определите индукцию магнитного поля в центре проволочной квадратной рамки со стороной а = 15 см, если по рамке течет ток I = 5 А.
    2. Какой магнитный поток пронизывал каждый виток катушки, имеющей 1000 витков, если при равномерном исчезновении магнитного поля за 0,1 с в катушке индуцируется ЭДС, равная 10 В?

    Отправлен: 09.04.2011, 19:32
    Вопрос задал: Дмитрий (Посетитель)
    Всего ответов: 2
    Страница вопроса »


    Отвечает Alejandro (10-й класс) :
    Здравствуйте, Дмитрий!
    Задача№1
    Дано:
    a= 15 см = 0,15 м
    I = 5 А
    Найти:
    B - ?
    Решение:

    Из данного рисунка и условия задачи можно смело утверждать что:
    α2 = 18001
    B = 4B1
    B1 = μ0μ*I*(cosα1 - cosα2)/{4п*(a/2)}
    следовательно:
    B = 4*μ0μ*I*2*cosα1/{4п*(a/2)}
    где:
    cosα1 = cos (п/4) = √2/2
    μ0 = 12,56*10-7 Гн/м
    подставляем числовые значения получим:
    B = 37,7 *10-6 Тл = 37,7 мкТл
    Ответ: B = 37,7 мкТл

    Приложение:

    Ответ отправил: Alejandro (10-й класс)
    Ответ отправлен: 09.04.2011, 21:02
    Номер ответа: 266612

    Оценка ответа: 5

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 266612 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Отвечает Жерар (Специалист) :
    Здравствуйте, Дмитрий!

    Задача 2. ЭДС, индуцированная в замкнутом контуре, определяется законом электромагнитной индукции Максвелла:



    где Φ - магнитный поток (знак минус означает, что магнитное поле индукционного тока противодействует изменению магнитного потока). Этот закон справделив и для отдельного витка катушки, который можно рассматривать как замкнутый контур. Если катушка состоит из n витков и все они пронизываются одним и тем же потоком, то закон Максвелла принимает вид:



    откуда



    В данном случае n = 1000, Ei = 10 В и Δt = 0.1 с, откуда ΔΦ = 10*0.1/1000 = 0.001 Вб = 1 мВб.

    Ответ отправил: Жерар (Специалист)
    Ответ отправлен: 10.04.2011, 03:14
    Номер ответа: 266618
    Россия, Томск
    Тел.: 8-923-411-36-58

    Оценка ответа: 5

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 266618 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Вопрос № 182789:

    Здравствуйте! Прошу помощи в следующих вопросах:
    1. Рамка, состоящая из 15 витков площадью 200 см2, равномерно вращается в однородном магнитном поле со скоростью 10 об/с. Когда рамка находится под углом 30° к направлению магнитного поля, ЭДС индукции, возникающая в рамке, равна 0,75 В. Чему равна индукция магнитного поля?
    2. В цепь переменного тока напряжением 220 В и час-тотой 50 Гц последовательно включены резистор сопротивлением R = 100 Ом, катушка индуктивно-стью L = 0,5 Гн и конденсатор емкостью C = 10 мкФ. Определить амплитудное значение падения напряжения на катушке.

    Отправлен: 09.04.2011, 19:34
    Вопрос задал: Дмитрий (Посетитель)
    Всего ответов: 2
    Страница вопроса »


    Отвечает SFResid (Модератор) :
    Здравствуйте, Дмитрий!
    1. Дано: число витков рамки N =15, площадь рамки S = 200 см2 = 0.02 м2, скорость вращения рамки n = 10 об/с, угол между плоскостью рамки и направлением магнитного поля в момент времени t: αt = 30°, ЭДС индукции, возникающая в рамке в момент времени t: et = 0.75 В. Определить индукцию магнитного поля B.
    Решение. "Полный поток" или "потокосцепление" ψ рамки определяется выражением: ψ = B*S*N*SIN(α) (1). Согласно закону электромагнитной индукции: e = -dψ/dt (2). Для дифференцирования (1) по времени введем замену: α = ω*t (3), где ω = 2*π*n (3а) - "угловая частота" вращения. После подстановки (3а) в (1) и дифференцирования: e = -B*S*N*2*π*n*COS(α) (4), а в момент времени t: |et| = B*S*N*2*π*n *COS(αt) (5), откуда B = |et|/(S*N*2*π*n*COS(αt)) = 0.75/(0.02*15*2*π*10*COS(30°)) = 0.0459 Тл.
    Примечание: При написании (1) предполагалось, что в тексте условия слова "рамка находится под углом 30° к направлению магнитного поля" подразумевают "угол между плоскостью рамки и направлением магнитного поля". Если же авторы задачи имели в виду угол между нормалью к плоскости рамки и направлением магнитного поля, то во всех выражениях следует поменять SIN на COS и наоборот; результат в этом случае B = 0.0796 Тл.
    2. Дано: эффективное значение напряжения сети U = 220 В, частота сети f = 50 Гц, сопротивление резистора R = 100 Ом, индуктивность катушки L = 0.5 Гн и ёмкость конденсатора C = 10 мкФ = 10*10-6 Ф. Определить амплитудное значение падения напряжения на катушке ULm.
    Решение. Индуктивное сопротивление катушки: XL = 2*π*f*L = 2*π*50*0.5 = 157.1 Ом; ёмкостное сопротивление конденсатора: XC = 1/(2*π*f*C) = 1/(2*π*10*10-6) = 318.3 Ом; полное сопротивление цепи: Z = √((XC - XL)2 + R2) = √((318.3 - 157.1)2 + 1002) = 189.7 Ом; амплитудное значение падения напряжения на катушке ULm = (XL/Z)*U*√(2) = (157.1/189.7)*220*√(2) = 257.6 В

    Ответ отправил: SFResid (Модератор)
    Ответ отправлен: 10.04.2011, 02:13
    Номер ответа: 266616
    США, Силиконовая Долина

    Оценка ответа: 5

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 266616 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • Отвечает Жерар (Специалист) :
    Здравствуйте, Дмитрий!

    Задача 1. Магнитный поток через рамку площадью S в любой произвольный момент времени t равен



    где B - индукция магнитного поля, ω = 2πν - угловая скорость. ЭДС индукции, возникающая в рамке, определяется законом электромагнитной индукции Максвелла:



    откуда



    В данном случае Ei = 0.75 В, n = 15, ν = 10 с-1, S = 200 см2 = 0.02 м2, угол поворота ωt = 2πνt = 300, откуда B = 0.75/(2*3.14*15*10*0.02*sin 300) = 0.08 Тл = 80 мТл.

    Ответ отправил: Жерар (Специалист)
    Ответ отправлен: 10.04.2011, 03:52
    Номер ответа: 266619
    Россия, Томск
    Тел.: 8-923-411-36-58

    Оценка ответа: 5

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 266619 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:


  • 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.



    В избранное