Решение задач по физике. Онлайн-база готовых решений.
Поиск по задачам:
Вход на сайт
11610. Два сопротивления по r = 100 Ом подключаются к источнику э. д. с. сначала последовательно, а затем параллельно. В обоих случаях тепловая мощность, выделяемая на каждом сопротивлении, оказалась одинакова. Найти э. д. с. источника если ток, протекающий в цепи при последовательном включении сопротивлений, I = 1 А.
11611. Батарея состоит из n = 5 последовательно соединенных элементов с э. д. с. E = 1,4 В, внутреннее сопротивление которых r = 0,3 Ом каждый. При какой силе тока полезная мощность равна P = 8 Вт? Какова наибольшая полезная мощность, которую можно получить от батареи?
11612. 1. Сопротивление внешней цепи увеличили в 2,25 раза, но количество теплоты, выделяющееся в ней за 1 с, не изменилось. Найти отношение внутреннего сопротивления r к внешнему R в первом случае. 2. В батарее, состоящей из п последовательно соединенных одинаковых аккумуляторов с внутренним сопротивлением каждого r, вследствие повреждения резко возросло внутреннее сопротивление одного из аккумуляторов. При этом оказалось, что количество теплоты, выделяемое на нагрузке с сопротивлением R за 1 с, не из меняется при коротком замыкании поврежденного аккумулятора. Во сколько раз изменилось внутреннее сопротивление поврежденного аккумулятора?
11613. Электромотор включен в сеть постоянного тока напряжением 220 В. Сопротивление обмотки мотора 2 Ом. Сила потребляемого тока 10 А. Найти потребляемую мощность и к.п.д. мотора.
11614. Электромотор питается от сети с напряжением U = 24 В. Чему равна мощность на валу мотора при протекании по его обмотке тока I = 8 А, если известно, что при полном затормаживании якоря по цепи идет ток Io = 16 А?
11615. Дана электрическая цепь, в которой находится, помимо других сопротивлений, последовательно к ним присоединенное сопротивление R0, потребляющее некоторую мощность. Когда к клеммам этого сопротивления подключают параллельно еще одно такое же сопротивление, то в них обоих расходуется та же мощность. Найти сопротивление всей цепи.
11616. Электроплитка, рассчитанная на потребление от сети мощности 0,8 кВт, присоединена к сети с напряжением 120 В проводами, сопротивление которых равно 4 Ом. Определить, какое сопротивление должна иметь плитка. Объяснить ответ.
11617. От источника с напряжением U = 100 кВ требуется передать на расстояние I = 5 км мощность Р = 5000 кВт. Допустимая потеря напряжения в проводах n = 1%. Рассчитать минимальное сечение медного провода, пригодного для этой цели. Удельное сопротивление меди р = 1,7•10-8 Омм.
11618. Под каким напряжением нужно передавать электрическую энергию постоянного тока на расстояние l = 5 км, чтобы при плотности тока j = 2,5•105 А/м2 в медных проводах двухпроводной линии электропередачи потери в линии составляли один процент от передаваемой мощности? Удельное сопротивление меди р = 1,7•10-8 Ом•м.
11619. Во сколько раз следует повысить напряжение источника, чтобы снизить потери мощности в линии в 100 раз при передаче на нагрузку одной и той же мощности при условии, что в первом случае падение напряжения в линии dU = nu1, где u1 — напряжение на нагрузке.
11620. Требуется передать мощность Р = 100 кВт на расстояние I = 7,5 км, причем потери на нагревание проводов не должны превышать 3 % передаваемой энергии. Какова масса проводов в случаях, когда ток передается: а) под напряжением U=2000 В? б) под напряжением U=6000 В? р = 1,7 х 10-8 Ом•м; D = 8800 кг/м3.
11621. В цепь батареи с э. д. с. E = 24 В включен электромотор. Нагруженный мотор потребляет мощность в 10 раз большую, чем при работе вхолостую. Разность потенциалов на клеммах мотора при нагрузке падает на 20 % по сравнению с разностью потенциалов на них при холостом ходе. Ток при нагрузке Iн = 5 А. Найти сопротивление r подводящих проводов. Внутренним сопротивлением батареи пренебречь.
11622. Трамвай массой m = 22,5 т идет сначала по горизонтальному пути, а затем в гору (уклон 0,03). В первом случае ток в двигателе i1 — 60 А, а во втором — i2 = 118 А. Найти скорости v1 и v2 трамвая, если коэффициент сопротивления движению k = 0,01; напряжение в линии U = 500 В; к.п.д. двигателя и передачи ц = 0,75.
11623. Какую силу тока надо пропустить через железную проволоку длиной l = 1 м, массой m = 1 г, чтобы нагреть ее за т = 1 с до температуры плавления t = 1600 °С? Передачу тепла другим телам не учитывать. Удельное сопротивление р = 1,2•10-7 Ом•м, удельная теплоемкость с = 500 Дж/(кг•К). Начальная температура 0 °С. Плотность железа D = 7900 кг/м3.
11624. Сколько витков никелиновой проволоки надо навить на фарфоровый цилиндр диаметром D = 1,5 см, чтобы устроить кипятильник, в котором в течение t = 10 мин закипит m = 120 г воды, если начальная температура t = 10 °С? К. п. д. г) принять равным 60 %. Диаметр проволоки d = 0,2 мм. Напряжение U = 100 В. Удельное сопротивление никелина р = 4•10-7 Ом•м.
11625. Ток проходит через железный стержень длиной l = 10 см, диаметром d = 2 мм, являющийся чувствительным элементом реле. Через какое время т после включения тока I = 50 А сработает реле, если для его срабатывания необходимо удлинение стержня на dl= 0,15 мм? Теплоотдачу от стержня другим телам не учитывать. Удельное сопротивление железа р = 1,2•10-7 Ом•м, удельная теплоемкость с= 500 Дж/(кг•К), плотность D = 7900 кг/м3, коэффициент линейного расширения а = 1,2•10-5 K-1.
11626. Как изменится температура медного стержня, если по нему в течение t = 0,5 с будет проходить ток, плотность которого j = 9 А/мм2? При расчете принять, что передача тепла окружающим телам отсутствует. Удельное сопротивление меди р = 1,7•10-8 Ом•м, плотность D = 8900 кг/м3, удельная теплоемкость с = 380 Дж/(кг•К).
11627. В условиях очень интенсивного нагревания проводников (например, обмотка индукционной нагревательной печи) их часто выполняют в виде медной трубки, по которой протекает охлаждающая вода. Каким должен быть расход охлаждающей воды в одну минуту, если длина такого проводника l = 35 м, наружный диаметр D = 12 мм, внутренний d = 10 мм и по нему протекает ток I = 1500 А? Температура поступающей воды t1 = 12 °С, а уходящей t2 = 35 °С. Удельное сопротивление меди р = 1,7•10-8 Ом•м.
11628. Определить работу электрических сил и количество теплоты, выделяемое в течение t = 1 с в следующих случаях: а) в проводе, по которому идет ток 1 = 1 А; напряжение между концами провода равно U = 2 В; б) в аккумуляторе, который заряжается током i1 = 1 А; разность потенциалов между полюсами аккумулятора равна u1=2 В; э. д. с. аккумулятора E1 = 1,3 В; в) в батарее аккумуляторов, которая дает ток i2 = 1 А на внешнее сопротивление; разность потенциалов между полюсами аккумулятора равна u2 = 2 В; э. д. с. батареи E2 = 2,6 В.
11629. Электроплитка с двумя одинаковыми спиралями позволяет получить три степени нагрева в зависимости от порядка и характера включения спиралей. Начертить схемы включения. Как будут относиться количества теплоты, полученные от плитки за одно и то же время? Придумайте схему переключения.
11630. Электрический чайник имеет две обмотки. При включении одной из них вода в чайнике закипает через t1 = 15 мин, при включении другой — через t2 = 30 мин. Через сколько времени закипает вода в чайнике, если включить обе обмотки: 1) последовательно (tпосл); 2) параллельно (tпарал)?
11631. Два чайника, каждый из которых потребляет при напряжении 220 В мощность Р = 400 Вт, закипает при последовательном и при параллельном включении за одно и то же время. Чему равно сопротивление r подводящих проводов?
11632. Спираль электроплитки с сопротивлением R = 40 Ом при включении в сеть имеет температуру на dt1 = 400 °С большую, чем температура воздуха. Дальнейшее нагревание прекращается из-за теплоотдачи в окружающую среду. Какова будет разность температур спирали плитки и окружающего воздуха, если последовательно с плиткой включить сопротивление r = 10 Ом? Теплоотдача пропорциональна разности температур спирали и окружающего воздуха.
11633. Два проводника, сделанные из одного и того же материала, включены последовательно. Найти отношение температур проводников при подключении их в сеть, если один из проводников в два раза толще второго, а теплоотдача пропорциональна площади поверхности проводника и разности температур проводника и окружающего воздуха. Температура воздуха t0 = О °С.
11634. Электрическая печь имеет две секции сопротивления: R1 =20 Ом и R2 = 10 Ом. При параллельном включении секций печь нагревается на dt1 = 300 С выше комнатной температуры. Считая, что теплоотдача прямо пропорциональна разности температур печи и комнаты, определить, на сколько градусов нагреется печь при последовательном соединении секций и неизменном напряжении.
11635. Вольфрамовая нить диода накаливается током силой Iн = 10 А до температуры Т0. Приложенное к ней напряжение Ua = 8 В, а анодное напряжение равно нулю. При включении анодного напряжения температура нити изменяется, что можно заметить по изменению ее свечения. Какое нужно приложить напряжение накала, чтобы в установившемся режиме при анодном напряжении Ua = 5000 В температура нити снова стала равной Т0? При этом известно, что мощность, доставляемая таким диодом при температуре Т0 и напряжении Ua = 5000 В, составляет Р = 1,2 кВт. Работа выхода электрона для вольфрама А = 4,5 эВ = 4,5•1,6•10-19 Дж; заряд электрона е = 1,6•10-19 Кл. Начальную кинетическую энергию электрона не учитывать.
11636. Пользуясь законами электролиза и постоянной Авогадро, определить массу водородного иона тн и заряд электрона е. Постоянная Авогадро равна NA = 6,02•1023 1/моль.
11637. Батарея гальванических элементов (э. д. с. E=0,9 В, внутреннее сопротивление r = 0,6 Ом) состоит из n = 30 элементов, соединенных в три одинаковые параллельные группы. Какое количество двухвалентной меди m выделится на катоде электролитической ванны за t = 5 мин работы батареи, подключенной к ней? Сопротивление ванны R = 205 Ом. Атомная масса меди 63,57.
11638. Никелирование металлического изделия с поверхностью S = 120 см2 продолжалось t = 5 ч при силе тока J = 0,3 А. Определить толщину h слоя никеля. Атомная масса никеля А = 58,7; валентность никеля n = 2; плотность D = 8800 кг/м3.
11639. Какой силы ток должен проходить через раствор электролита, чтобы за 1 мин разлагался 1 г воды? Каков объем выделившегося при этом гремучего газа (при нормальных условиях)?
11640. Какова затрата электроэнергии на получение 1 кг алюминия, если электролиз ведется при напряжении 10 В, а к.п.д. всей установки составляет 80%? Атомная масса алюминия A = 27, валентность n = 3.
11641. При электролизе воды через ванну протекло 1000 Кл. Какова температура выделившегося кислорода, если он находится в объеме 0,25 л под давлением 129 кПа?
11642. Потенциал ионизации атома ртути ф = 10,4 В. Какой наименьшей скоростью v должен обладать электрон, чтобы ионизовать атом ртути при ударе?
11643. При каком напряжении зажигается неоновая лампочка, если расстояние между электродами, имеющими вид тонких плоских пластин, d; энергия ионизации неона Wи; длина свободного пробега электронов между двумя последовательными столкновениями с атомами неона l? Заряд электрона равен е.
11644. Электрическая дуга низкого напряжения осуществляется между угольным электродом и большой металлической массой и питается от источника переменного тока (трансформатора). Показать, что по цепи с дугой идет отчасти выпрямленный ток. В каком направлении идет выпрямленный ток в этой цепи?
11645. Электроды в форме диска и острия расположены на некотором расстоянии друг от друга. К каким полюсам нужно присоединить эти электроды к источнику тока, для того чтобы пробой воздушного промежутка произошел при меньшей разности потенциалов между электродами?
11646. Электрон, вышедший из накаленного катода К электронно-лучевой трубки с достаточно малой скоростью, приобретает скорость в поле анода А, находящегося под потенциалом ф, и, пройдя между пластинами конденсатора длины l, попадает на флуоресцирующий экран, помещенный на расстоянии L от конденсатора. Когда в конденсаторе появляется электрическое поле, пятно на экране смещается на расстояние d. Чему равна напряженность поля Е в конденсаторе?
11647. Имеется два одинаковых стальных стержня, один из которых намагничен. Как узнать, какой из них намагничен, не пользуясь ничем, кроме этих стержней?
11648. Проволока перематывается с одной катушки на другую. По проволоке идет ток. Скорость перемотки равна скорости дрейфа электронов по проволоке и направлена в противоположную сторону. Будет ли существовать магнитное поле вокруг проволоки между катушками?
11649. По двум одинаковым металлическим обручам, расположенным один горизонтально, другой вертикально, идут одинаковые токи. Найти направление вектора индукции магнитного поля в их общем центре.
11650. К двум произвольным точкам проволочного кольца подведены идущие радиально провода, соединенные с весьма удаленным источником тока. Показать, что индукция магнитного поля в центре равна нулю.
11651. Из одинаковых кусков проволоки спаян куб. К противоположным вершинам по диагонали приложена э.д.с. Показать, что индукция магнитного поля в центре куба равна нулю. Поле подводящих проводов не учитывать.
11652. Как направлена сила, с которой магнитное поле Земли действует в северном полушарии на горизонтальный проводник с током, если проводник расположен: а) в плоскости магнитного меридиана и ток идет с севера на юг; б) перпендикулярно к плоскости магнитного меридиана и ток идет с запада на восток?
11653. Объяснить, почему прямоугольный проволочный виток с током всегда будет стремиться устанавливаться в магнитном поле так, чтобы плоскость витка была перпендикулярна к полю. Как действуют силы на виток в таком положении? (Нарисовать вид сбоку.)
11654. Две катушки, по которым текут токи, взаимодействуют между собой с определенной силой. Как изменится сила взаимодействия катушек, если обе катушки свободно надеть на общий замкнутый железный сердечник?
11655. Ток замыкается на вертикальную пружину, нижний конец которой на незначительную глубину погружен в ртуть (рис. 96; спираль Роже). Описать дальнейшее состояние пружины и электрической цепи.
11656. Между полюсами электромагнита в горизонтальном магнитном поле находится прямолинейный проводник, расположенный горизонтально и перпендикулярно магнитному полю. Какой ток должен идти через проводник, чтобы уничтожить натяжения в поддерживающих его гибких проводах. Индукция поля В = 0,01 Тл, масса единицы длины проводника m/l = 0,01 кг/м?
11657. Горизонтальные рельсы находятся на расстоянии l = 0,3 м друг от друга. На них лежит стержень, перпендикулярный рельсам. Какой должна быть индукция магнитного поля для того, чтобы стержень начал двигаться,если по нему пропускается ток силой i0 = 50 А? Коэффициент трения стержня о рельсы k = 0,2. Масса стержня 0,5 кг.
11658. Проволока, по которой идет ток, лежит в плоскости, перпендикулярной магнитному полю (см. рис. 236). Доказать, что сила, действующая на проволоку, не зависит от ее формы. Поле однородно.
11659. По жесткому проволочному кольцу диаметром d = 10 см и сечением 5 = 5 мм2 течет ток силой l = 5 А. Плоскость кольца перпендикулярна магнитному полю, индукция которого В = 1 Тл. Определить механическое напряжение (силу, действующую на единицу поверхности) в проволоке.
11660. Между полюсами магнита на двух тонких вертикальных проволочках подвешен горизонтальный линейный проводник массой m = 10 г и длиной l = 20 см. Индукция однородного магнитного поля направлена вертикально и равна В = 0,25 Тл. Весь проводник находится в магнитном поле. На какой угол а от вертикали отклоняются проволочки, поддерживающие проводник, если по нему пропустить ток силой I = 2 А? Массами проволочек пренебречь.
11661. Почему два параллельных проводника, по которым идут токи в одном направлении, притягиваются, а два параллельных катодных пучка отталкиваются?
11662. Электрон влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно к силовым линиям. По какой траектории будет двигаться электрон? Изменяется ли при этом численное значение скорости электрона?
11663. Электрон, обладающий скоростью v, попадает в однородное магнитное поле, индукция которого В составляет угол a с v;. Окружность какого радиуса будет описывать электрон? Чему равна работа силы, действующей на электрон? По какой траектории будет двигаться электрон?
11664. Электроны, летящие в телевизионной трубке, обладают энергией 12 кэВ. Трубка ориентирована так, что электроны движутся горизонтально с юга на север. Вертикальная составляющая земного магнитного поля направлена вниз, и его индукция В = 5,5•10-5 Тл. В каком направлении будет отклоняться электронный луч? Каково ускорение каждого электрона? На сколько отклонился пучок электронов, пролетев 20 см внутри телевизионной трубки?
11665. Описать движение электрона в вакууме в параллельных электрическом и магнитном полях. Начальная скорость электрона направлена под некоторым углом к направлению полей.
11666. Прямой постоянный магнит падает сквозь замкнутое металлическое кольцо. Будет ли магнит падать с ускорением свободного падения?
11667. Магнит падает вниз по длинной медной трубке. Описать характер падения. Сопротивлением воздуха пренебречь.
11668. Как надо двигать в магнитном поле Земли медное кольцо, чтобы в нем возбуждался индукционный ток?
11669. Рамка произвольной формы вращается в однородном магнитном поле. Ось вращения совпадает с направлением вектора индукции поля. Будет ли индуцироваться э. д. с?
11670. Какие явления происходят в кольце, если в него вдвигается магнит? Рассмотреть случаи, когда кольцо сделано из: а) диэлектрика; б) сверхпроводника.
11671. В однородном магнитном поле с индукцией В находится кольцо из сверхпроводника. Силовые линии перпендикулярны к плоскости кольца. Чему будет равен магнитный поток, пронизывающий кольцо, после того как внешнее поле выключат? Радиус кольца R.
11672. Сверхпроводящее кольцо, по которому идет ток, изгибается в виде восьмерки с одинаковыми кольцами и затем складывается вдвое. Во сколько раз меняется при этом индукция магнитного поля в центре полученного кольца?
11673. Однослойная катушка диаметром D = 5 см помещена в однородное магнитное поле, параллельное ее оси. Индукция поля равномерно изменяется со скоростью dB/dt = 10-2 Тл/с. Катушка содержит n = 1000 витков медной проволоки (р = 1,7•10-8 Ом•м) сечением S = 0,2 мм2.1. К концам катушки подключен конденсатор емкостью 10 мкФ. Определить заряд на нем.2. Концы катушки замкнуты накоротко. Определить тепловую мощность, выделяющуюся в катушке.
11674. Однородное магнитное поле с индукцией В перпендикулярно к плоскости медного кольца (р = 1,7•10-8 Ом•м), имеющего диаметр D = 20 см и толщину d = 2 мм. С какой скоростью должна изменяться во времени магнитная индукция В, чтобы индукционный ток в кольце равнялся 10 А?
11675. В короткозамкнутую катушку один раз быстро, другой — медленно вдвигают магнит: а) одинаковое ли количество электричества проходит через катушку в первый и во второй раз; б) одинаковую ли работу против электромагнитных сил совершает сила руки, вдвигающей магнит?
11676. Замкнутый контур вытаскивают из межполюсного пространства магнита.1. Каково направление индуцированного в контуре тока?2. Требуется ли действие силы для удаления контура из поля?3. Зависит ли количество джоулева тепла, выделяемого при перемещении контура, от времени этого перемещения?
11677. Внутрь короткозамкнутой катушки вставлена другая, по которой идет ток от аккумулятора. Во вторую катушку втягивается железный сердечник, вследствие чего в первой катушке индуцируется ток и она нагревается. За счет какой работы производится нагревание?
11678. При торможении поезда метро электродвигатели отключают от контактного провода и подключают к специальным реостатам. Объяснить такой способ торможения.
11679. Падающий ребром медный пятак попадает в зазор между полюсами электромагнита так, что магнитное поле перпендикулярно плоскости монеты. Как будет изменяться ускорение падения монеты? Магнитное поле между полюсами считать однородным.
11680. Внутри однородного проволочного кольца магнитный поток равномерно возрастает со временем. Каков характер тока, текущего по кольцу? Чему будет равна разность потенциалов между двумя любыми точками кольца?
11681. Между рельсами железнодорожного пути включен вольтметр. Над ним с постоянной скоростью проходит поезд. Каковы будут показания вольтметра при приближении поезда, в момент нахождения поезда над вольтметром и при удалении поезда? Магнитное поле Земли принять на данном участке однородным, вертикальная слагающая его Вв = 5•10-5 Тл. Ширина колеи 1,2 м. Скорость поезда 60 км/ч.
11682. Реактивный самолет, имеющий размах крыльев 50 м, летит горизонтально со скоростью 800 км/ч. Определить разность потенциалов, возникающую между концами крыльев, если вертикальная слагающая индукции магнитного поля Земли равна 5•10-5 Тл. Можно ли использовать эту разность потенциалов для измерения скорости полета самолета?
11683. Между концами крыльев самолета, летящего в магнитном поле Земли, натянута (изолированная) проволока. Можно ли экспериментально показать наличие индуцированного напряжения в этой проволоке?
11684. Проводник длиной l = 1 м движется со скоростью v = 5 м/с перпендикулярно к линиям индукции однородного магнитного поля. Определить величину индукции магнитного поля, если на концах проводника возникает разность потенциалов 0,02 В.
11685. Однородное кольцо помещено в переменное магнитное поле, перпендикулярное к плоскости кольца. Выберем на кольце две произвольные точки, делящие кольцо на дуги а и b. Так как разности потенциалов на концах дуг а и b равны по величине и противоположны по знаку и ток в любом сечении кольца одинаков, то из закона Ома, примененного к участкам а и b, следует, что Ra равно Rb, т. е. сопротивление не зависит от длины проводника. Найти ошибку в рассуждениях.
11686. В однородном магнитном поле расположен виток, площадь которого равна S = 50 см2. Перпендикуляр к плоскости витка составляет с направлением магнитного поля угол, равный а = 60°. Чему равна э. д. с. индукции Eинд, возникающей в витке при выключении поля, если начальная индукция магнитного поля В = 0,2 Тл, и оно спадает до нуля по линейному закону за время dt = 0,02 с?
11687. Определить изменение магнитного потока dФ через катушку, если она имеет n = 2000 витков и за время t =0,01 с возникает э. д. с. индукции Eинд = 200 В.
11688. Кусок провода длиной l = 2 м складывается вдвое и его концы замыкаются. Затем провод растягивается в квадрат так, что плоскость квадрата перпендикулярна горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Земли Bгор = = 2•10-5 Тл. Какое количество электричества пройдет через контур, если его сопротивление R = 1 Ом?
11689. Виток изолированного медного провода изогнут в виде восьмерки, кольца которой имеют радиусы r1 = 1 и r2 = 3 см. Этот виток находится в магнитном поле с индукцией В = 104 Тл, перпендикулярном плоскости витка. Магнитное поле резко выключается. Время выключения 10-3 с. Произойдет ли пробой изоляции, если она выдерживает разность потенциалов между проводами U = 10 В?
11690. Рамка из провода сопротивлением R = 0,01 Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,05 Тл. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Площадь рамки S = 100 см2. Определить, какое количество электричества протечет через рамку за время поворота ее на угол da = 30° в трех случаях: 1) от 0 до 30°; 2) от 30 до 60°; 3) от 60 до 90° (угол а отсчитывается между направлением индукции и перпендикуляром к плоскости рамки).
11691. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл расположен плосхий проволочный виток, площадь которого S = 103 см2, а сопротивление R = 2 Ом, таким образом, что его плоскость перпендикулярна силовым линиям. Виток замкнут на гальванометр. Полный заряд, протекший через гальванометр при повороте витка, q = 7,5•10-3 Кл. На какой угол повернули виток?
11692. Построить график изменения индукционного тока при размыкании цепи, в которой имеется катушка индуктивности. Что означает площадь фигуры, ограниченной графиком и осью времени? Изменение какой магнитной величины можно определить по графику?
11693. Показать, что индуктивность катушки данной длины пропорциональна квадрату числа витков.
11694. В однородное магнитное поле с индукцией В помещено металлическое кольцо радиусом l, причем его ось совпадает с направлением поля. От центра к кольцу отходят два стержня, имеющие контакт между собой и с кольцом. Один стержень неподвижен, а другой равномерно вращается с угловой скоростью со. Найти ток, идущий через стержни, если сопротивление каждого из них R (сопротивлением кольца пренебречь).
11695. Металлический диск радиусом r = 10 см, расположенный перпендикулярно магнитному полю с индукцией В = 1 Тл, вращается вокруг оси, проходящей через центр, с частотой n = 100 с-1. Два скользящих контакта (один на оси диска, другой — на окружности) соединяют диск с реостатом сопротивлением R = 5 Ом. Чему равна тепловая мощность, выделяемая на реостат?
11696. Длина подвижного проводника АВ равна l. Его сопротивление R (рис. 97). Сопротивление неподвижного проводника, по которому скользит проводник АВ, пренебрежимо мало. Перпендикулярно плоскости проводников приложено магнитное поле В. Какую силу F нужно приложить к проводнику АВ, для того чтобы он двигался с постоянной скоростью v? Система проводников находится в горизонтальной плоскости.
11697. В однородное горизонтальное магнитное поле с индукцией В = 4•10-2 Тл помещена Н-образная конструкция из толстых медных стержней, боковые стороны которой направлены вертикально. Плоскость конструкции перпендикулярна вектору В. По стержням свободно и без нарушения контакта скользит сверху вниз тонкая медная перемычка (р = 1,7•10-8 Ом•м; 1) D = 8,8•103 кг/м3). Какоймаксимальной скорости она достигает? Сопротивлением всех частей, кроме перемычки, пренебречь.Изменятся ли направление и величина тока через толстую горизонтальную перемычку, когда подвижная перемычка пройдет мимо нее? Разобрать случай, когда плоскость конструкции составляет угол а = 30° с горизонтом. Трением пренебречь.
11698. Два металлических стержня расположены вертикально и замкнуты вверху проводником. По этим стержням без трения и нарушения контакта скользит перемычка длиной l = 0,5 см и массой m = 1 г. Вся система находится в однородном магнитном поле с индукцией В = 10-2 Тл, перпендикулярной плоскости рамки. Установившаяся скорость v = 1 м/с. Найти сопротивление перемычки. Сопротивлением стержней и провода пренебречь.
11699. В однородное горизонтальное магнитное поле В помещены проводящее кольцо, ось которого направлена вдоль поля, и подвижный радиальный проводник массой m, длиной l и сопротивлением R, один конец которого находится в центре кольца, а другой скользит по кольцу. Определить закон изменения тока по радиальному проводнику, необходимый для того, чтобы он вращался с постоянной угловой скоростью со. Найти напряжение U, необходимое для поддержания этого тока.
11700. Разборный школьный трансформатор включен в сеть. К вторичной обмотке подключена нагрузка. Как изменится ток в первичной и вторичной катушках при удалении верхней части сердечника?
11701. Почему трансформатор может выйти из строя в том случае, если хотя бы один виток обмотки замкнется накоротко?
11702. Трансформатор, повышающий напряжение с u1 = 100 В до u2 = 3300 В, имеет замкнутый сердечник в виде кольца. Через кольцо пропущен провод, концы которого присоединены к вольтметру. Вольтметр показывает U = 0,5 В. Сколько витков имеют обмотки трансформатора? (Так можно определить число витков обмоток трансформатора, имея в своем распоряжении вольтметр и проволоку.)
11703. Два одинаковых электромотора включены каждый в цепь с напряжением U. Один мотор вращается вхолостую, другой совершает некоторую работу. Который из них скорее нагреется?
11704. Какую максимальную мощность может развить электромотор, включенный в сеть постоянного тока напряжением 120 В, если полное сопротивление цепи R = 20 Ом? Какой ток протекает при этом по цепи?
11705. Электромотор (см. предыдущую задачу) передает приводу мощность 160 Вт. Какую э. д. с. разовьет тот же мотор, если его использовать как динамомашину с той же угловой скоростью, которую он имел, работая как двигатель? Какой смысл имеет неоднозначность полученного результата?
11706. Мгновенное значение э. д. с. дано выражением E = 100 sin 800 пt, где t выражено в секундах. Найдите амплитуду, частоту, период и фазу, когда E = 50 В.
11707. Проволочная рамка площадью S равномерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией В вокруг оси, перпендикулярной направлению поля. Период вращения равен Т. Выразить магнитный поток Ф, проходящий через рамку, и э. д. с. индукции E в рамке как функцию времени.
11708. Как известно, график зависимости э. д. с. от времени при равномерном вращении рамки в однородном магнитном поле представляет собой синусоиду. Как изменится график, если частота вращения рамки удвоится?
11709. Рамка площадью S = 400 см2 имеет n = 100 витков и вращается в однородном магнитном поле с индукцией В =10-2 Тл, причем период вращения T = 0,1 с. Определить максимальное значение э. д. с, возникающей в рамке, если ось вращения перпендикулярна к силовым линиям.