Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Консультации по физике

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 704 RSS
←   Апрель 2011   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30


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: 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: 4552
∙ повысить рейтинг » 		Алексеев Владимир
Статус: Профессор
Рейтинг: 3350
∙ повысить рейтинг » 		Konstantin Shvetski
Статус: Профессор
Рейтинг: 3312
∙ повысить рейтинг »

/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные и естественные науки / Физика

Номер выпуска:1262
Дата выхода:22.04.2011, 20:30
Администратор рассылки:Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор)
Подписчиков / экспертов:123 / 120
Вопросов / ответов:3 / 4

Вопрос № 182875: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопросы: 1. Прямоугольная плоская площадка со сторонами 3 см и 2 см находится на расстоянии 1 м от точечного заряда 2 мкКл. Площадка ориентирована так, что линии напряженности составляют угол 300 с ее ...

Вопрос № 182876: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопросы: 1. Незакрепленный прямой проводник массой 1 г и длиной 8 см, по которому течет ток, находится в равновесии в горизонтальном магнитном поле с напряженностью 100 кА/м. Определить силу тока в прово...
Вопрос № 182877: Здравствуйте! Прошу помощи в следующих вопросах: 1. В цепь переменного тока с действующим значением напряжения 220В и частотой 50 Гц включены последовательно резистор сопротивлением 100 Ом, конденсатор емкостью 32 мкФ и катушка индуктивностью 640 ...
Вопрос № 182875:

Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопросы:
1. Прямоугольная плоская площадка со сторонами 3 см и 2 см находится на расстоянии 1 м от точечного заряда 2 мкКл. Площадка ориентирована так, что линии напряженности составляют угол 300 с ее поверхностью. Найти поток напряженности эту через площадку.
2. Две концентрические металлические заряженные сферы радиусами 5 см и 10 см несут соответственно заряды 3 нКл и –1нКл. Найти напряженность и потенциал электростатического поля в точках, лежащих от центра сфер на расстояниях 3 см, 6см и 12 см. Построить график зависимости напряженности и потенциала от расстояния.

Отправлен: 17.04.2011, 19:51
Вопрос задал: Дмитрий (Посетитель)
Всего ответов: 2
Страница вопроса »

Отвечает Alejandro (10-й класс) :
Здравствуйте, Дмитрий!
Задача №1
Дано:
a = 3 см = 0,03 м
b = 2 см = 0,02 м
R = 1 м
Q = 2*10-6
α = 300
Найти:
ФE - ?
Решение:

Поток вектора напряженности , где Еn - проекция вектора Е на вектор нормали, к поверхности площадки dS
Еn = Еcosφ, где φ = 900 - α, cosφ = cos(900 - α) = sinα

так как размеры поверхности площадки малы по сравнению с расстоянием до нити (R<<a,b), то электрическое поле в пределах площадки можно считать однородным
Напряженность поля точечного заряда E = Q/4*π*ε*ε0*R2, где S = a*b - площадь
Тогда имеем: Ф< sub>E = Q*sinα * a*b/4*π*ε*ε0*R2
ФE = 2*10-6*sin300 *0.03*0.02/4*3.14*8.85*10-12 *12 = 5.39 (В*м)
Ответ: 5,39 В*м

Ответ отправил: Alejandro (10-й класс)
Ответ отправлен: 17.04.2011, 21:15
Номер ответа: 266736

Оценка ответа: 5

Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 266736 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:

    • Отвечает vitalkise (Профессионал) :
    Здравствуйте, Дмитрий!

    Предлагаю решение 2 задачи:
    Точки, в которых требуется найти напряженности электрического поля, лежат в трех областях. Воспользуемся теоремой Гауса, согласно которой поток вектора напряженности электрического поля сквозь замкнутую поверхность равен алгебраической сумме зарядом, заключенных внутри этой поверхности, деленной на ε0.
    S∫EndS=q/ε0
    1. Рассмотрим 1 область (r<R1)
    Для определения напряженности проведем сферическую поверхность радиуса r. Внутри этой поверхности зарядов нет. Тогда:
    S∫EndS=0, где
    En - нормальная составляющая напряженности электрического поля.
    Из соображений симметрии нормальная составляющая должна быть равна самой напряженности и постоянна для всех точек сферы. Следовательно, ее можно выне сти за знак интеграла
    E1*S∫dS=0
    Площадь сферы не равна нулю, очевидно, что E1=0, т.е. напряженность поля в точках, для которых r<R1, равна нулю.
    2. Рассмотрим 2 область (R1<r<R2)
    Для определения напряженности проведем сферическую поверхность радиуса r. Так как внутри этой поверхности находится заряд Q1, то для нее, согласно теореме Гауса, можно записать
    S∫EndS=Q1/ε0
    Так как En=E2=const, следовательно
    E2*S∫dS=Q1/ε0
    E2*S2=Q1/ε0
    E2=Q1/(ε0*S2)
    Площадь сферы равна:
    S2=4*п*r2
    E2=Q1/(ε0*4*п*r2)
    E2=3*10-9/(8.85*10-12*4*3.14*0. 062)≈7497 (В/м)≈7.5 (кВ/м)
    3. Рассмотрим 2 область (r>R2)
    Для определения напряженности проведем сферическую поверхность радиуса r. Эта поверхность охватывает суммарный заряд Q1+Q2.
    S∫EndS=(Q1+Q2)/ε0
    E3*4*п*r2=(Q1+Q2)/ε0
    E3=(Q1+Q2)/(ε0*4*п*r2)
    E3=(3*10-9 - 1*10-9)/(8.85*10-12*4*3.14*0.122)≈1249.5 (В/м)≈1.25 (кВ/м)

    Для расчета потенциала воспользуемся связью потенциала и напряженности в интегральной форме:
    φ(r)=φ(r) - φ(0)=r0∫Eldl, φ(0)=0 - начало отсчета потенциала примем в центре и будем считать равным нулю.
    1. (r<R1)
    φ(r)=r0∫0dr=0 (В)
    2. (R1<r<R2)
    φ=rR1∫(Q1*dr/(4*п*ε0*r2)+r0∫0dr=Q1/(4*п*ε0)*(1/r - 1/R1)
    φ=3*10-9/(4*3.14*8.85*10-12)(1/0.06 - 1/0.05)≈ - 90 (В)
    3. (r>R2)
    φ(r)=rR2∫(Q1+Q2)*dr/(4*п*ε0*r2)+rR1∫(Q1*dr/(4*п*ε0*r2)+r0∫0dr=1/(4*п*ε0)*[(Q1+Q2)/r - Q1/R1 - Q2/R2]
    φ=1/(4*3.14*8.85*10-12)*[(3*10-9 - 1*10-9)/0.12 - 3*10-9/0.05+1*10-9/0.1]≈ - 300 (В)

    Лучше все перепроверить. Будут воп росы обращайтесь в минифорум.
    Удачи

    Ответ отправил: vitalkise (Профессионал)
    Ответ отправлен: 18.04.2011, 06:48
    Номер ответа: 266746
    Россия, Новоалтайск
    ICQ # 429505997

    Оценка ответа: 5

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 266746 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:

    • Вопрос № 182876:

    Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопросы:
    1. Незакрепленный прямой проводник массой 1 г и длиной 8 см, по которому течет ток, находится в равновесии в горизонтальном магнитном поле с напряженностью 100 кА/м. Определить силу тока в проводнике, если он перпендикулярен линиям индукции поля.
    2. Катушка из 100 витков площадью 15 см2 вращается в однородном магнитном поле с частотой 5 оборотов в секунду. Ось вращения перпендикулярна оси катушки и силовым линиям поля. Определить индукцию магнитного поля, если максимальное значение ЭДС индукции, возникающей в катушке, равно 0,25 В.

    Отправлен: 17.04.2011, 19:53
    Вопрос задал: Дмитрий (Посетитель)
    Всего ответов: 1
    Страница вопроса »

    Отвечает Konstantin Shvetski (Профессор) :
    Здравствуйте, Дмитрий!
    1.
    Дано:
    m=1 г=10-3кг
    l=8 см=8*10-2м
    Н=100 кА/м=105 А/м
    α=90º
    Найти: I
    Решение:
    На проводник действуют две силы: сила тяжести mg и сила Ампера со стороны магнитного поля FA=I*l*B*sinα (sin90º=1), которые уравновешивают друг друга,
    магнитная индукция
    B=H*μ0; μ0=4*pi*10-7 Гн/м
    следовательно
    m*g=I*l*H*μ0
    Отсюда
    I=m*g/(l*H*μ0) = 10-3*9.8/(8*10-2*105*4*3.14*10-7) = 1 A


    2.
    Дано:
    N=100
    S=15 см2=15*10-4 м2
    f=5 c-1
    Em=0.25 В
    Найти: B
    Решение:
    Амплитуда ЭДС индукции
    Em=2*pi*f*B*S*N
    Отсюда
    B=Em/(2*pi*f*S*N)
    B=0.25/(2*3.14*5*15*10-4*100) = 53*10-3 Тл

    Удачи
    -----
    В мире нет ничего, кроме атомов и пустоты...

    Ответ отправил: Konstantin Shvetski (Профессор)
    Ответ отправлен: 17.04.2011, 21:58
    Номер ответа: 266738
    Россия, Северодвинск

    Оценка ответа: 5

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 266738 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:

    • Вопрос № 182877:

    Здравствуйте! Прошу помощи в следующих вопросах:
    1. В цепь переменного тока с действующим значением напряжения 220В и частотой 50 Гц включены последовательно резистор сопротивлением 100 Ом, конденсатор емкостью 32 мкФ и катушка индуктивностью 640 мГн. Найти действующее значение силы тока.
    2. Активное сопротивление 4,0 Ом; сила тока выражается формулой I = 6,4 sin 314t (A). Определить активную мощность и максимальное значение тока в этой цепи.

    Отправлен: 17.04.2011, 19:58
    Вопрос задал: Дмитрий (Посетитель)
    Всего ответов: 1
    Страница вопроса »

    Отвечает Konstantin Shvetski (Профессор) :
    Здравствуйте, Дмитрий!
    1.
    Дано:
    U=220 В
    f=50 Гц
    R=100 Ом
    С=32 мкФ=32*10-6Ф
    L=640 мГн=640*10-3Гн
    Найти: I
    Решение:
    Закон Ома справедлив для действующих значений силы тока и напряжения
    I=U/Z (1)
    Полное сопротивление цепи
    Z=√((XL-XC)2+R2) (2)
    Здесь
    XL = 2*pi*f*L = 2*3.14*50*640*10-3= 201 Ом - индуктивное сопротивление;
    XC = 1/(2*pi*f*C) = 1/(2*3.14*50*32*10-3) = 99.5 Ом - емкостное сопротивление.
    по формуле (2)
    Z = √((201-99.5)2+1002)=142.5 Ом - полное сопротивление
    Тогда действующее значение тока
    I=220/142.5=1.5 A

    2.
    Дано:
    R=4.0 Ом
    I = 6,4 sin 314t (A)
    Найти: Р: Im
    Решение:
    Максимальное значение тока в данном случае это коэффициент перед sin-сом в уравнении
    т.е.
    Im=6.4 A
    Активная мощность цепи переменного тока определя ется как
    P=I*U*cosφ, где φ-сдвиг фаз между током и напряжением, но, т.к. в условии задачи мы имеем только активное сопротивление, следовательно сдвиг фаз φ=0, cosφ=1
    Следовательно
    P=I*U=I2*R (*)
    Действующее значение силы тока
    I=Im/√2 = 6.4/√2=4.5 A
    Проще и точнее: P = (Im2/2)*R = (6.42/2)*4 = 81.92 Вт.
    Тогда, по формуле (*)
    P=4.52*4.0=81 Вт

    Удачи

    Редактирование ответа
    уточнение, замечание
    -----
    ∙ Отредактировал: SFResid (Модератор)
    ∙ Дата редактирования: 17.04.2011, 23:01 (время московское)

    -----
    В мире нет ничего, кроме атомов и пустоты...

    Ответ отправил: Konstantin Shvetski (Профессор)
    Ответ отправлен: 17.04.2011, 21:33
    Номер ответа: 266737
    Россия, Северодвинск

    Оценка ответа: 5

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 266737 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.

    © 2001-2011, Портал RFPRO.RU, Россия
    Авторское право: ООО "Мастер-Эксперт Про"
    Калашников О.А. | Гладенюк А.Г.
    Хостинг: Компания "Московский хостер"
    Версия системы: 2011.6.31 от 03.04.2011
    В избранное