Консультация # 184314: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: 1. При параллельном подключении нескольких одинаковых резисторов к источнику постоянного напряжения на них суммарно выделяется в 9 раз больше тепла, чем при их последовательном подключении к этому же источнику. Определить количество резисторов. 2. Источник ЭДС присо...
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: 1. При параллельном подключении нескольких одинаковых резисторов к источнику постоянного напряжения на них суммарно выделяется в 9 раз больше тепла, чем при их последовательном подключении к этому же источнику. Определить количество резисторов.
2. Источник ЭДС присоединен к двум противоположным вершинам проволочного контура, имеющего форму квадрата. Какова величина напряженности магнитного поля, создаваемого контуром, в
центре квадрата?
3. Электрон движется в магнитное поле, индукция которого равна 2 мТл по винтовой линии радиусом 2 см и шагом 5 см. Определить скорость электрона.
4. Тонкий металлический стержень длины l=1,200 м вращается с частотой n=120 мин(-1) в однородном магнитном поле вокруг оси, перпендикулярной к стержню и отстоящей от одного из его концов на расстоянии l1=0,250 м. Вектор В параллелен оси вращения, В=1,00 мТл. Найти разность потенциалов U, возникающу
ю между концами стержня.
На свободные электроны в стержне, движущиеся вместе с ним в магнитном поле, будет действовать сила Лоренца. Электроны будут смещаться вдоль стержня, пока сила Лоренца не будет уравновешена силой со стороны электрического поля, возникшего в стержне за счет разности потенциалов между разноименными
зарядами, возникшими на его концах. Пусть r - расстояние вдоль стержня от оси вращения. Тогда напряженность поля внутри стержня будет определяться выражением:
где V - линейная скорость вращения и -l1 < r < l-l1. Разность потенциалов будет равна
В нашем случае n = 2
c-1, B = 0.001 Тл, l = 1.2 м, l1 = 0.25 м и U = 3.14·2·0.001·1.2·0.7 ? 0.00532 В = 5.32 мВ.
Консультировал: F®ost (Модератор)
Дата отправки: 24.10.2011, 20:43
5
нет комментария ----- Дата оценки: 25.10.2011, 13:19
Здравствуйте, Александр Сергеевич! Задача 1. Суммарно выделяемое количество тепла - это суммарная мощность P = U*Iпот (1), где U - напряжение источника, Iпот - потребляемый от источника ток. По закону Ома: Iпот = U/Rэ (2), где Rэ - эквивалентное сопротивление n одинаковых резисторов, сопротивление каждого из которых равно R. Подставив (2) в (1), имеем: P = U2/Rэ
(3). При параллельном подключении резисторов: Rэпар = R/n (4); при их последовательном подключении: Rэпосл = R*n (4а). Тогда из (3): Pпар = U2/(R/n) = (U2/R)*n (5); Pпосл = U2/(R*n) = (U2/R)/n (5а). Разделив (5)
на (5а), после сокращений: Pпар/Pпосл = n2, откуда n = √(Pпар/Pпосл) = √(9) = 3, т.е. количество резисторов - 3. Задача 2. Ток источника разделяется на 2 одинаковых ветви, по 2 стороны квадрата в каждой. Каждая создаёт вокруг себя одинаковой величины напряжённость магнитного поля. Однако в пространстве между проводниками, токи в которых
направлены в одну и ту же сторону, создаваемые ими напряжённости магнитного поля направлены противоположно друг другу (в чём легко убедиться, применив "правило буравчика"). Поэтому величина напряженности магнитного поля, создаваемого контуром, в центре квадрата равна нулю.
Консультировал: SFResid (Модератор)
Дата отправки: 25.10.2011, 01:35
5
нет комментария ----- Дата оценки: 25.10.2011, 13:08
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались.
Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора -
для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение.
Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал,
который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом.
Заходите - у нас интересно!