Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Консультации по физике

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 704 RSS
←   Ноябрь 2020   →
 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


РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RFPRO.RU

Лучшие эксперты в разделе

Алексеев Владимир Николаевич
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 1416
∙ повысить рейтинг » 		Konstantin Shvetski
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 793
∙ повысить рейтинг » 		epimkin
Статус: Специалист
Рейтинг: 333
∙ повысить рейтинг »

∙ Физика

Номер выпуска:2482
Дата выхода:10.11.2020, 13:45
Администратор рассылки:Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)
Подписчиков / экспертов:184 / 82
Вопросов / ответов:4 / 4

Консультация # 199503: Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: Имеются два диэлектрика (диэлектрическая проницаемость ε1 и ε2) с общей границей (см. рис.). Построить в масштабе вектор напряжённости Е2 во втором диэлектрике. Найти отношение ε1/ε2, если угол α равен 45o и отношение модулей векторов напряжённости Е2/Е1 = 2...
Консультация # 199505: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: Сплошной шар радиусом 10 см заряжен равномерно зарядом 2 нКл. Найти разность потенциалов между центром шара и точками, лежащими на его поверхности. ...
Консультация # 199509: Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: К идеальному источнику с Э ДС ℰ=10 В подключили мостовую схему, показанную на рис. 1. Известно, что 푅2=12 Ом, 푅3=8 Ом, 푅4=2 Ом. Вольт-амперная характеристика диода представлена на рис. 2. Напряжение, при котором открывается диод, равно 1 В. a) Ключ ...
Консультация # 199510: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: Светодиод, характеристика которого изображена на рисунке, подключают к блоку питания последовательно с токоограничивающим резистором. Блок питания рассчитан на номинальное напряжение 푈=9 В вне зависимости от нагрузки. Номинальный ток светодиода равен 20 мА. Нап...

Консультация # 199503:

Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:
Имеются два диэлектрика (диэлектрическая проницаемость ε1 и ε2) с общей границей (см. рис.). Построить в масштабе вектор напряжённости Е2 во втором диэлектрике. Найти отношение ε1/ε2, если угол α равен 45o и отношение модулей векторов напряжённости Е2/Е1 = 2

Дата отправки: 04.11.2020, 13:52
Вопрос задал: ktoktor.do (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор):

Здравствуйте, ktoktor.do!

Вектор напряжённости E1 имеет две составляющие: нормальную E1n и тангенциальную E1τ, причём

и

В данном случае E1τ/E1n = tg α = tg 45º = 1, поэтому E1τ = E1n = E1/√2.
Аналогично, для вектора напряжённости E2

Так как по условию E2 = 2E1, то

и поскольку на границе раздела диэлектрических сред с проницаемостью ε1 и ε2 выполняются соотношения

то

отк уда

и

Консультировал: Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)
Дата отправки: 09.11.2020, 05:19
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +1 одобряю!

Консультация # 199505:

Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
Сплошной шар радиусом 10 см заряжен равномерно зарядом 2 нКл. Найти разность потенциалов между центром шара и точками, лежащими на его поверхности.

Дата отправки: 04.11.2020, 13:55
Вопрос задал: ktoktor.do (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор):

Здравствуйте, ktoktor.do!

Для равномерно заряженного шара радиуса R с объёмной плотностью заряда ρ потенциал внутри шара на расстоянии r≤R от его центра определяется выражением

где ε - диэлектрическая проницаемость среды, ε0 = 8.8542·10-12 Ф/м - электрическая постоянная. С учётом того, что для заряда q, равномерно распределённого по объёму шара

объёмная плотность заряда будет равна

можно записать

В частности, φ(0)= 0 и

Для q = 2 нКл = 0.000000002 Кл и R = 10 см = 0.1 м получаем

- искомая разность поте нциалов.

Консультировал: Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)
Дата отправки: 09.11.2020, 05:45
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +2 одобряю!

Консультация # 199509:

Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:

К идеальному источнику с ЭДС ℰ=10 В подключили мостовую схему, показанную на рис. 1. Известно, что 푅2=12 Ом, 푅3=8 Ом, 푅4=2 Ом. Вольт-амперная характеристика диода представлена на рис. 2. Напряжение, при котором открывается диод, равно 1 В.

a) Ключ 퐾 замыкают. При каком максимальном значении 푅1 ток потечет через диод?

b) При каком значении 푅1 мощность тепловых потерь на диоде будет равна 1,25 Вт?

https://rfpro.ru/ask#

https://rfpro.ru/ask#

Дата отправки: 04.11.2020, 16:12
Вопрос задал: Carl Friedrich Gauss (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт):

Здравствуйте, Carl Friedrich Gauss!
Ваша задача уже решена в консультации rfpro.ru/question/199298

Консультировал: Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 04.11.2020, 16:37

5
Спасибо!
-----
Дата оценки: 04.11.2020, 16:40
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +1 одобряю!

Консультация # 199510:

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

Светодиод, характеристика которого изображена на рисунке, подключают к блоку питания последовательно с токоограничивающим резистором. Блок питания рассчитан на номинальное напряжение 푈=9 В вне зависимости от нагрузки. Номинальный ток светодиода равен 20 мА. Напряжение на выходе блока питания может отличаться от номинального, но не более, чем на 5 %. На сколько процентов будет отличаться ток через светодиод от номинального при пятипроцентном скачке напряжения блока питания?

Дата отправки: 04.11.2020, 17:00
Вопрос задал: Carl Friedrich Gauss (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт):

Здравствуйте, Carl Friedrich Gauss!
Условие : Выходное напряжение БП : U = 9 В ; Номинальный ток светодиода Iн = 20 мА.
Коэффициент нестабильности БП-напряжения : Ku = 0.05 (5%) . Дан график ВАХ светодиода.
Вычислить коэффициент нестабильности Ki тока свето-диода.

Решение : Задача поначалу кажется сложной изза кусочно-ломаной ВАХ - ВольтАмперной характеристики светодиода. Однако, искусство инженера состоит в упрощении технических задач, и оно (это искусство) поддаётся тренировке.

В текущей задаче можно заметить, что наиболее вероятной рабочей областью является восходящий отрезок ВАХ с напряжением на св-диоде U >= 3 В . Значит, можно попытаться упростить условие и заменить ломаную ВАХ на одиночную линейно-восходящую, как будто участок с диапазоном 0 <= U < 3 В и нулевым током не существует. При этом запомним свой факт упрощения, чтоб в конце решения убедиться в допустимости этого упрощения.

На графике отчётливо видны 2 точки координатной сетки, которые пересекает восходящая прямая: (3.0 ; 0) и (3.5 ; 50) . Из школьного курса математики вспоминаем, как создать формулу прямой, проходящей ч-з 2 заданные точки (x1 ; y1) и (x2 ; y2) . Угловой коэффициент прямой :
k = (y2 - y1) / (x2 - x1) = (0.05 - 0) / (3.5 - 3) = 0.1 А / В (тут я заменил y2 = 50 мА на 0,05 А для единообразия системы единиц измерения)
Смещение b = y1 - k·x1 = -0.3 А
Мы получили формулу
Iсв(Uсв) = 0.1·Uсв - 0.3 зависимости тока Iсв светодиода от приложенного к нему напряжения Uсв при условии Uсв >= 3 В - оцифрованная ВАХ .
Вы можете проверить эту формулу подстановкой "удобных" аргументов и убедиться, что
Iсв(3) = 0 ; Iсв(3,5) = 0.05 .

Из этой формулы можно узнать номинальное напряжение Uн на свето-диоде, соответствующее его номинальному току:
Iсв(Uн) = Iн
0.1·Uн - 0.3 = Iн . Решением этого уравнения будет Uн = 3,2 В .

Теперь мы можем возомнить себя разработчиками и ра ссчитать сопротивление токо-ограничивающего резистора R для обеспечения номинального тока Iн светодиода.
Чертим простенькую эл-схему (прилагаю её ниже) и составляем уравнение Кирхгофа:
U = Iн·R + Uн
откуда R = (U - Uн) / Iн = (9 - 3,2) / 0.02 = 290 Ом.
Вы снова можете проверить и сложить напряжения на светодиоде и на резисторе, при этом Вы получите U источника.

Для вычисления коэффициентов нестабильности токов воспользуемся простотой ВАХ-формулы и вывернем её наоборот :
Uсв(i) = 10·i + 3 - это АВХ - АмперВольтовая характеристика СветоДиода.

Вычислим ток Ip свето-диода при повышении напряжения на выходе БП (Блока питания) на 5 % . Составим уравнение Кирхгофа :
U·(1 + Ku) = Ip·R + Uсв(Ip)
Решаем его : U·1.05 = Ip·R + 10·Ip + 3
Ip = 0.0215 А
Кратность тока свето-диода при повышении напряжения
Kp = Ip·100 / Iн = 107.5 %

Аналоги чно вычислим ток Im свето-диода при понижении напряжения на выходе БП на 5 % :
U·(1 - Ku) = Im·R + Uсв(Im)
U·0.95 = Im·R + 10·Im + 3
Im = 0.0185 А
Кратность тока свето-диода при понижении напряжения
Km = Im·100 / Iн = 92.5 %

В обоих случаях Коэффициент нестабильности Ki = 107.5 - 100 = 100 - 92.5 = 7.5 %.
Ответ : при 5%-ном скачке напряжения БП ток через светодиод изменяется на 7.5 %.

Чтобы убедиться в допустимости упрощения ВАХ достаточно обозреть все значения, использованные в выше-решении. Поскольку нигде не упомянуты недопустимые области Uсв < 3 В или Iсв <= 0 , значит упрощение легитимно.

Консультировал: Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 06.11.2020, 11:50

5
нет комментария
-----
Дата оценки: 07.11.2020, 12:15
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +3 одобряю!

Оценить выпуск | Задать вопрос экспертам

главная страница  |  стать участником  |  получить консультацию
техническая поддержка

Дорогой читатель!
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!
МЫ РАБОТАЕМ ДЛЯ ВАС!
В избранное