RFpro.ru: Консультации по физике
Хостинг портала RFpro.ru: РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RFPRO.RU
Лучшие эксперты данной рассылки
/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные и естественные науки / Физика
Вопрос № 183422: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопросы: 88.Сколько параллельно включенных электрических лампочек, рассчитанных на 100 В и потребляющих мощность в 50 Вт каждая, могут гореть полным накалом при питании их от аккумуляторной батареи с эле... Вопрос № 183423: Здравствуйте! Прошу помощи в следующих вопросах: 143.Протон и электрон, двигаясь с одинаковой, скоростью влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Во сколько раз радиус кривизны траектории протона больше радиуса кривизны... Вопрос № 183424: Здравствуйте! У меня возникли сложности с такими вопросами: 201.Катушка индуктивностью 0,2 Гн включена в цепь переменного тока частотой 100 Гц. Сила тока в катушке 1,01 А. Чему равно напряжение на катушке? Каково амплитудное значение напряжения? Вопрос № 183426: Здравствуйте! Прошу помощи в следующих вопросах: 61. Плоский конденсатор, площадь каждой пластины которого 400 см2, заполнен двумя слоями диэлектрика: слоем парафинированной бумаги толщиной 0,2 см и слоем стекла толщиной 0,3 см. Определить разност... Вопрос № 183431: Здравствуйте! Прошу помощи в следующих вопросах: 123. Контур из провода, изогнутый в виде квадрата со стороной 5 см, расположен в одной плоскости с бесконечным прямолинейным проводом с силой тока 4 А так, что его две стороны параллельны проводу. С... Вопрос № 183432: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопросы: 162. Однородное магнитное поле создано в полосе некоторой ширины. Пучок протонов, направленный перпендикулярно границам полосы и линиям магнитной индукции, пролетает его, отклоняясь на угол ^... Вопрос № 183437: Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: Найти разность потенциалов:  Спасибо!...
Вопрос № 183422:
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопросы:
Отправлен: 30.05.2011, 14:02 Отвечает vitalkise (Профессор) : Здравствуйте, Посетитель - 368831! 111.  Для нахождения магнитной индукции в указанной точке определим направления векторов магнитных индукций полей, создаваемых каждым проводником в отдельности, и сложим их геометрически. B=B1+B2 Модуль индукции найдем по теореме косинусов: B=√(B12+B22 - 2*B1*B2*cos(п - α))=√(B12+B22+2*B1*B2*cosα) Магнитная индукция прямолинейного проводника с током равна: B=μ0*I/(2*п*r) По теореме косинусов: d2=r12+r22 - 2*r1*r2*cosα cosα=(r12+r22 - d2)/(2*r1*r< sub>2) Тогда будем иметь: B=√([μ0*I1/(2*п*r1)]2+[μ0*I2/(2*п*r2)]2+2*μ0*I1/(2*п*r1)*μ0*I2/(2*п*r2)*cosα)=μ0/(2*п)*√[I12/r12+I22/r22+I1*I2/(r12*r22)*(r12+r22 - d2)] Вычислим искомую величину: B=4*п*10-7/(2*п)*√[702/0.22+502/0.32+70*50/(0.22*0.32)*(0.22+0.32 - 0.152)]≈10-4 (Тл)=0.1 (мТл) Будут вопросы обращайтесь в минифорум. Удачи 
Ответ отправил: vitalkise (Профессор)
Отвечает SFResid (Модератор) : Здравствуйте, Посетитель - 368831! 88. Дано: мощность одной лампы Pл = 50 Вт, номинальное напряжение лампы Uл = 100 В, ЭДС аккумуляторной батареи Eа = 120 В, внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи Rа = 10 Ом. Требуется найти число ламп N. Решение. Суммарный ток, потребляемый лампами: I = N*Pл/Uл (1). Согласно 2-му закону Кирхгофа: Eа = Uл + I*Rа (2). Сопоставив (1) и (2), получаем: N = (Eа - Uл)*Uл/(Pл*Rа) = (120 - 100)*100/(50*10) = 4 лампы.
Ответ отправил: SFResid (Модератор)
Вопрос № 183423:
Здравствуйте! Прошу помощи в следующих вопросах:
Отправлен: 30.05.2011, 14:05 Отвечает F®ost (Модератор) : Здравствуйте, Посетитель - 368831! Задача 143. На частицу с зарядом q и движущеюся со скоростью v в однородном магнитном поле с напряженностью В действует сила Лоренца, перпендикулярная вектору скорости частицы и равная q•v•B, где v и В -векторы скорости и напряженности. Эта центростремительная сила вызывает движение частиц по окружности радиуса R с центростремительным ускорением а = v2 / R. А из второго закона Ньютона известно соотношение между силой Лоренца и радиусом окружности: q•v•B = m•v2 / R. Но так как по условию задачи начальная скорость частиц перпендикулярна вектору индукции магнитного поля, то произведение v•B здесь модулей, а не векторов. Для электрона и протона это выражение отличается лишь радиусом и массой. Остальные величины можно полагать константами, поэтому и отношение радиусов кривизны будет равно отношению масс частиц. mp / me ≈ 1836 раз. Ответ: Радиус кривизны протона больше радиуса кривизны электрона в 1836 раз.
Ответ отправил: F®ost (Модератор)
Отвечает Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор) : Здравствуйте, Посетитель - 368831! Рассмотрим вторую задачу. Дано: n = 10 см-1 = 1000 м-1, w = 0,2 Дж/м3. Определить: I. Решение. Воспользуемся формулой для магнитной индукции B поля внутри соленоида: B = μμ0nI, откуда I = B/(μμ0n). (1) Из формулы для объёмной плотности w энергии поля соленоида w = B2/(2μμ0) следует, что B = √(2μμ0w). (2) Из выражений (1), (2) находим I = 1/n · √(2w/(μμ0)), I = 1/1000 · √(2 · 0.2/(1 · 4π · 10-7)) ≈ 0,56 (А). Ответ: 0,56 А. С уважением. ----- Facta loquantur (Пусть говорят дела).
Ответ отправил: Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор)
Вопрос № 183424:
Здравствуйте! У меня возникли сложности с такими вопросами:
Отправлен: 30.05.2011, 14:07 Отвечает F®ost (Модератор) : Здравствуйте, Посетитель - 368831! Задача № 213 уже решалась на портале, см. Ответ # 267086. © Цитата: Дано: v = 50 Гц l = 30 см = 0,3 м S = 10 см2= 10-3м2 N = 1000 φ = 30 0 Найти: R - ? Решение: w = 2пv RC = 1/wC = 0 RL = wL L = μμ0N2S/l =μ0N2S/l где μ = 1 R = wL/tgφ = 2пvμ0N2S/l tgφ tg300 = 0,57735 μ0 = 4п*10-7 Гн*м-1 Подставляя числовые данные получим что: Определить активное сопротивление кат ушки R = 2,28 (Ом) Ответ: R = 2.28 Ом
Ответ отправил: F®ost (Модератор)
Отвечает SFResid (Модератор) : Здравствуйте, Посетитель - 368831! Задача № 201. Дано: индуктивность катушки L = 0.2 Гн; частота переменного тока f = 100 Гц; ток в катушке I = 1.01 А. Требуется найти эффективное U и амплитудное Um значение напряжения на катушке. Решение. Индуктивное сопротивление катушки XL = 2*π*f*L = 2*π*100*0.2 = 125.66 Ом. По закону Ома: U = I*XL = 1.01*125.66 =126.92 В. При синусоидальной форме напряжения Um = U*√(2) = 126.92*√(2) = 179.49 В.
Ответ отправил: SFResid (Модератор)
Вопрос № 183425:
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:
Отправлен: 30.05.2011, 14:09 Отвечает SFResid (Модератор) : Здравствуйте, Олег! 1. Дано: ЭДС 1-го источника E1 = 2.2 В; ЭДС 2-го источника E2 = 1.4 В; внутреннее сопротивление 1-го источника r1 = 0.6 Ом; внутреннее сопротивление 2-го источника r2 = 0.4 Ом; внешнее сопротивление R = 4 Ом. Требуется найти ток I, текущий через внешнее сопротивление, и напряжение U на зажимах параллельно соединенных источников. Решение. По умолчанию принимаем, что источники соединены одноимёнными полюсами. Заменим их одним "эквивалентным генератором" (см. здесь). При отключённом внешнем сопротивлении R оба источника образуют один общий контур, в котором протекает «уравнительный» ток Iу, направленный согласно бОльшей ЭДС E1 и против меньшей ЭДС E2; при этом: E1 – E2 = Iу*(r1 + r2). В числах: 2.2 – 1.4 = Iу*(0.6 + 0.4), откуда Iу = 0.8 А, а напряжение U0 на зажимах параллельно соединенных источников: U0 = E2 + Iу*r2 = 1.4 + 0.8*0.4 = 1.72 В (или U0 = E1 - Iу*r1 = 2.2 - 0.8*0.6 = 1.72 В). U0 – ЭДС "эквивалентного генератора", а его внутреннее сопротивление r0 эквивалентно параллельно соединенным r1 и r2: r0 = r1*r2/( r1 + r2) = 0.6*0.4/(0.6 + 0.4) = 0.24 Ом. Тогда I = U0/(r0 + R) = 1.72/(0.24 + 4) = 0.40566 А; U = I*R = 0.40566*4 = 1.62264 В. 2. Дано: ток в каждом проводнике I = 100 А; расстояние между проводниками r = 0.5 м. Тр ебуется найти силу, действующую на каждый метр первого, второго (среднего) и третьего проводников. Решение. На рисунке (см. прикреплённый файл) здесь расположение проводников показано перпендикулярно плоскости чертежа; в 1-м и 2-м (слева направо) токи направлены «от нас», в 3-м – «к нам». Соответственно магнитные поля, создаваемые токами в 1-м и 2-м циркулируют по часовой стрелке, а поле 3-го – против. Индукция, создаваемая 1-м проводником в месте расположения 2-го: B12 = μ0*I/(2*π*r) (1), где μ0 = 4*π*10-7 Гн/м – «магнитная постоянная», или B12 = 2*10-7*I/r = 2*10-7*100/0.5 = 4*10-5 Тл. Такой же величины индукцию B32 создаёт в месте расположения 2-го проводника 3-й проводник. Из рисунка видно, что здесь оба вектора суммируются, и на каждый метр 2-го проводника действует сила F2 = (B12 + B32)*I = (4 + 4)*10-5*100 = 8*10-3 Н/м. Индукция B23, создаваемая 2-м проводником в месте расположения 3-го, аналогично: B23 = 4*10-5 Тл, создаваемая же 1-м проводником B13 в 2 раза меньше, так как расстояние равно 2*0.5 = 1 м, т.е. B13 = 2*10-5 Тл; оба вектора суммируются, и на каждый метр 3-го проводника действует сила F3 = (B13 + B23)*I = (2 + 4)*10-5*100 = 6*10-3 Н/м; поскольку ток в 3-м проводнике направлен «к нам», сила F3 направлена вправо. В месте расположения 1-го проводника векторы индукции от 2-го B21 = 4*10-5 Тл и от 3-го B31 = 2*10-5 Тл вычитаются, и сила F1 = (4 – 2)*10-5*100 = 2*10-3 Н/м. 3. Дано: энергия, сообщенная протонам в циклотроне U = 4 МэВ = 4*106 эВ; максимальн ый радиус полуокружности внутри дуанта R = 60 см = 0.6 м. Требуется найти индукцию B магнитного поля в циклотроне и показать, что промежутки времени, через которые надо менять направление электрического поля между дуантами, не зависит от радиуса полуокружности траектории движения иона. Решение. Индукция магнитного поля определяется уравнением: B = V/(eпруд*R) (1), где V - максимальная скорость протонов, eпруд = 95787557.88 Кл/кг – «удельный заряд» (отношение заряда eпр протона к массе mпр) протона. Из закона сохранения энергии: mпр*V2/2 = eпр*U (2); подставив в (1) после сокращений:B = (√(2/eпруд))*((√(U))/R) (3), или, заменив: √(2/eпруд) = √(2 /95787557.88) = Bуд = 1.444975*10-4: B = Bуд*((√(U))/R) = 1.444975*10-4*(√((4*106))/0.6) = 0.48166 Тл. В процессе работы циклотрона текущее значение v скорости иона скачком возрастает при переходе из одного дуанта в другой; соответственно возрастает и текущий радиус r описываемой ионом полуокружности. Время прохождения полуокружности t = π*r/v (4); при этом, по аналогии с (1): r = v/(eпруд*B) (5), откуда, после преобразований: t = (ρ/√(2*eпруд))*(R/√(U)) = 2.269762*10-4*(R/ √(U)) = = 2.269762*10-4*(0.6/√(4*106)) = 6.809286*10-8 с. Прикрепленный файл: загрузить »
Ответ отправил: SFResid (Модератор)
Вопрос № 183426:
Здравствуйте! Прошу помощи в следующих вопросах:
Отправлен: 30.05.2011, 14:10 Отвечает F®ost (Модератор) : Здравствуйте, Посетитель - 368831! Первая задача уже решалась на портале, см. Ответ # 257771. © Цитата: Дано: S = 400см2 = 0.04 м2 d1 = 0,2 см = 0.002 м d2 = 0,3 см = 0.003 м ε1 = 2.1 ε2 = 7 U = 600 В C - ? U1- ? U2 - ? Пусть q - заряд конденсатора разность потенциалов для 1-го слоя: U1 = E1*d1 = (q*d1)/(ε1*ε0*S) разность потенциалов для 2-го слоя: U2 = E2*d2 = (q*d2)/(ε2*ε0*S) отсюда U2 = U1*(ε1/ε2)*(d2/d1) = U1*(3/2)*(2.1/3) = 1.05*U1 U1 + U2 = U; U1 + 1.05*U1 = U; U1 = U/2.05 = 600/2.05 = 295.68 (В) U2 = U - U1 = 600 - 295.68 = 304.32 (В) Емкость С = q/U ; q = U1*ε1*ε0*S/d1; C = (U1/U)*ε1*ε0*S/d1 = (1/2.05)*2.1*8.85*10^-12*0.04/0.002 = 0.18*10^-9 (Ф) = 0.18 (нФ) Вторая задача также рассматривалась, см. Ответ # 267100. © Цитата: B=∑Bi=B1+B2 По теореме косинусов будем иметь: B=√(B12+B22+2*B1*B2*cosα) По условию задачи α=90º => cos90º=0 => B=√(B12+B22) Магнитная индукция бесконечно длинного проводника с током равна: B=μ0*I/(2*п*r) По условию задачи: r=d/2, тогда будем иметь: B1=μ0*I/(п*d) B2=μ0*I/(п*d)=B1 B=μ0*I/(п*d)*√2 Вычислим искомую величину: B=4*п*10-7*10/(п*0.1)*√2≈5.66* 10-5 (Тл)=56.6 (мкТл) Напряженность магнитного поля: B=μ0*H H=B/μ0=I/(п*d)*√2 H=10/(3.14*0.1)*√2≈45 (А/м)
Ответ отправил: F®ost (Модератор)
Вопрос № 183431:
Здравствуйте! Прошу помощи в следующих вопросах:
Отправлен: 30.05.2011, 17:13 Отвечает SFResid (Модератор) : Здравствуйте, Посетитель - 368831! 123. Дано: сторона контура d = 5 см = 5*10-2 м; ток в контуре Iк = 0.2 А; ток в проводе Iпр = 4 А; расстояние между проводом и ближайшей к проводу стороной контура r = 5 см = 5*10-2 м. Требуется найти силу F, действующую на контур. Решение. Поскольку взаимодействие между взаимно-перпендикулярными проводниками с током отсутствует, рассматриваем только взаимодействие между проводом и сторонами контура, параллельными проводу. Сила взаимодействия между проводом и ближайшей к проводу стороной контура Fб = (2*10-7*Iпр*Iк*d)/r (1); аналогично для дальней стороны: Fд = (2*10-7*Iпр*Iк*d)/(r + d) (2). Токи в этих сторонах направлены противоположно, поэтому результирующая сила F = Fб - Fд (3). После подстанов ки в (3) значений из (1) и (2) и преобразований имеем: F = (2*10-7*Iпр*Iк*d)*(1/r - 1/(r + d)) = (2*10-7*4*0.2*5*10-2)*(1/5*10-2 - 1/(5*10-2 + 5*10-2)) = 0.8*10-7 Н. 140. Дано: индукция поля B = 0.2 Тл; длина стержня l = 50 см = 0.5 м; ток по стержню I = 10 А; угол отклонения нитей от вертикали α = 30º. Требуется найти массу m стержня. Решение. На стержень действуют: а) - суммарная сила натяжения обеих нитей T, образующая с вертикалью угол α; б) горизонтальная сила Ампера F = B*l*I (1); вертикальная сила тяжести G = m*g (2), где g = 9.81 м/с² - ускорение свободного падения. Сумма проекций сил на горизонтальную ось: T*SIN(α) - F = 0 (3); сумма проекций сил на вертикальную ось: T*COS(α) - G = 0 (4). Совместное решение (1) - (4) относительно m даёт: m = (B*l*I)/(g*TAN(α)) = (0.2*0.5*10)/(9.81*TAN(30º)) = 0.17656 кг.
Ответ отправил: SFResid (Модератор)
Вопрос № 183432:
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопросы:
Отправлен: 30.05.2011, 17:16 Отвечает cradlea (Практикант) : Здравствуйте, Посетитель - 368831! Решение задачи 182 Дано: В=0.02 Тл N=200 S= 150 см2=0.015 м2 em=18.8 В ----------------- T-? Решение: Рассмотрим один виток рамки При равномернов ращении вокруг оси с угловой скоростью w магнитный поток через его полщадь будет меняться по закону: Ф=BScosa (1), где S - площадь рамки, a - угол между нормлью к плоскости и вектором B. Считая, что при t=0 a=0, имеем а=wt. Индуцируемая в витке ЭДС индукции ei==-dФ/dt Поскольку Ф(t)=BScosa=BScos(wt), то при дифференцировании получим ei=d(-BScos(wt))/dt=BSwsin(wt) Индуцируемая в N витках ЭДС будет в N раз больше e=Nei=NBSwsin(wt)=em*sin(wt) em- максимальное значение (ампилтуда) ЭДС индукции em=NBSw зная, что w=2*pi*n n=1/T получим em=2*pi*N*B*S/T откуда Т=2*pi*N*B*S/em подставим численные значения Т=2*3,14*200*0.02 Тл*0.015 м2/18.8 В=0,02с Ответ: Т=0,02с
Ответ отправил: cradlea (Практикант)
Отвечает Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор) : Здравствуйте, Посетитель - 368831! Пусть область, занятая однородным магнитным полем с индукцией B, представляет собой полосу шириной x (рисунок).  Пучок протонов, имеющих скорость v, попадает в эту область в точке A. Под действием силы Лоренца пучок отклоняется и движется по дуге AC окружности с радиусом R, причём где m - масса протона, q - заряд протона. Протоны движутся по окружности с радиусом R. Центр окружности находится в точке O. Прямые OA и ED параллельны, поэтому наклонная OC образует с ними равные накрест лежащие углы. Эти углы равны углу α. Поэтому или, с учётом формулы (1), Но α1 = 15º, поэтому из формулы (2) получаем Ответ: 31º. С уважением. ----- Facta loquantur (Пусть говорят дела).
Ответ отправил: Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор)
Вопрос № 183437:
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:
Отправлен: 30.05.2011, 23:00 Отвечает SFResid (Модератор) : Здравствуйте, Голицина Дарья! Вначале, используя 2-й закон Кирхгофа, найдём ток I в контуре; направление обхода, в соответствии с направлениями ЭДС всех источников, примем против часовой стрелки: E1 + E4 + E3 + E2 = I*(R1 + R4 + R3 + R2) (1); подставляем числа: 4 + 1 + 2 + 3 = I*(1 + 4 +3 +2), откуда I = 1 А. Путь от φ1 до φ2 проходим в том же направлении: φ1 - φ2 + E4 + E3 = I*(R4 + R3) (2); подставляем числа: φ1 - φ2 + 1 + 2 = 1*(4 + 3), откуда φ1 - φ2 = 4 В
Ответ отправил: SFResid (Модератор)
Оценить выпуск »
Задать вопрос экспертам этой рассылки »Скажите "спасибо" эксперту, который помог Вам!Отправьте СМС-сообщение с тестом #thank НОМЕР_ОТВЕТАна короткий номер 1151 (Россия) Номер ответа и конкретный текст СМС указан внизу каждого ответа.
* Стоимость одного СМС-сообщения от 7.15 руб. и зависит от оператора сотовой связи.
(полный список тарифов) © 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 07.05.2011 |
| В избранное | ||
