Решение задач по физике. Онлайн-база готовых решений.
Поиск по задачам:
Вход на сайт
12986. Катод и анод двухэлектродной лампы (диода), выполненной в виде плоского конденсатора, расположены вертикально в поле тяжести. Катод испускает электроны, скорость которых можно считать равной нулю. Определить вертикальное смещение S электрона при полете между электродами. Отношение заряда электрона к его массе равно Я; анодное напряжение V, межэлектродное расстояние d.
12987. Электрон со скоростью vo = 4·109 см/сек влетает в плоский конденсатор, причем вектор его скорости лежит в плоскости, параллельной пластинам. Насколько сместится точка вылета электрона из конденсатора, если к конденсатору приложена разность потенциалов V = 300 б? Расстояние между пластинами конденсатора d = 1 см, длина конденсатора l = 5 см. Пластины горизонтальны.
12988. Поток электронов, получивших свою скорость в результате прохождения разности потенциалов V = 5000 в, влетает в середину между пластинами плоского конденсатора. Какое наименьшее напряжение нужно наложить на конденсатор, чтобы электроны не вылетали из него, если размеры конденсатора таковы: длина l = 5 см, расстояние между пластинами d = 1 см?
12989. Электрон с кинетической энергией W = 10 000 эв влетает в плоский конденсатор, между обкладками которого поддерживается постоянная разность потенциаловV = 40 в (рис. 101), Расстояние между обкладками d = 1 см, длина пластин конденсатора l = 10 см. На расстоянии L = 20 см от конденсатора находится экран. Первоначальная скорость электрона направлена параллельно пластинам. Найти смещение х электрона на экране. Как изменится ответ, если вместо электрона взять протон той же энергии?
12990. Пучок ионов хлора Cl35 и Cl37, несущих каждый по одному элементарному положительному заряду, разгоняется так, что скорости ионов к моменту попадания пучка в пространство между пластинами плоского конденсатора одинаковы и равны v0=107 см/сек. Пучок влетает в середину конденсатора параллельно его пластинам. Длина пластин l = 5 см, расстояние между ними d = 5 мм. Какое напряжение V нужно приложить между пластинами конденсатора, чтобы точки попадания ионов Cl35 и Cl37 отстояли на приемном экране на 0,6 мм друг от друга? Приемный экран расположен на расстоянии L = 10 см от заднего края пластин конденсатора.
12991. Электроны влетают в плоский конденсатор длиной L под углом а к плоскости пластин, а вылетают под углом р. Определить первоначальную кинетическую энергию W электронов, если напряженность поля внутри конденсатора равна Е.
12992. Определить, насколько сместится относительно ядра плоскость круговой орбиты электрона в атоме водорода, если его поместить в электрическое поле с напряженностью Е. Заряд электрона равен е. Считать, что расстояние от ядра до электрона равно R и не меняется при наложении поля.
12993. Определить общее сопротивление цепи, изображенной на рис. 102. Сделать численный расчет приследующих значениях сопротивления:R1 = 1/2 ом, R2 = 3/2 ом, R3 = R4 = R6 = 1 ом, R5 = 2/3 ом.
12994. Из проволоки с сопротивлением R = 10 ом сделано кольцо. Где следует присоединить провода, подводящие ток, чтобы сопротивление равнялось 1 ом?
12995. В приемнике применены три радиолампы, Л1, Л2 и Л3, с напряжением накала V = 6 в и током накала соответственно 0,1, 0,2, 0,3 а. Нарисовать схемы бес-трансформаторного питания цепи накала от сети с напряжением V0 = 120 в в случае последовательного и параллельного соединения ламп. Определить величину дополнительных сопротивлений, при которых лампы в обоих случаях будут работать в заданных режимах.
12996. Все нити накала пятилампового приемника и добавочное гасящее сопротивление включены последовательно. Для нормального накала всех нитей требуется ток I = 0,3 а. Напряжение накала одной из ламп V1 = 30 в, остальных V = 6 в. Какое добавочное сопротивление нужно включить, если напряжение питающего источника Vo = 120 в? Указать схему включения и подобрать величину дополнительных сопротивлений, при которых лампы работают в заданных режимах, для случая, когда все лампы с напряжением накала 6 в включены параллельно. При каком включении мощность, рассеиваемая на дополнительных сопротивлениях, будет больше?
12997. Чтобы определить место повреждения изоляции двухпроводной телефонной линии длиной L = 4 км, к одному ее концу присоединили батарею с э. д. с, E = 15 в. При этом оказалось, что если провода у другого конца линии разомкнуты, ток через батарею I1 = 1 а, если замкнуты накоротко, то ток через батарею I2 = 1,8 а. Найти место повреждения и сопротивление R изоляции в месте повреждения. Сопротивление каждого провода линии 5 ом. Сопротивлением батареи пренебречь.
12998. К одному концу двухпроводной линии передачи электроэнергии подсоединен источник постоянной э. д. с, а к другому— потребитель с сопротивлением Ro. В линии произошло повреждение изоляции, в результате чего ток через источник возрос в два раза, а ток через нагрузку Ro упал в восемь раз. Найти сопротивление изоляции в месте повреждения, если длина каждого провода линии равна L, а сопротивление единицы длины провода равно р.
12999. Гальванометр с чувствительностью 3,0·10-5 A на деление шкалы, с внутренним сопротивлением fi = 20 ом, включенный в цепь термопары, дал отклонение в 11 делений шкалы. Другой гальванометр, чувствительностью 5,0·10-5 а на деление шкалы, с внутренним сопротивлением r2 = 30 ом, включенный вместо первого, дал отклонение в пять делений шкалы. Определить сопротивление термопары R и ее э. д. с. E.
13000. К гальванометру, сопротивление которого r = 290 ом, присоединили шунт, понижающий чувствительность гальванометра в 10 раз. Какое сопротивление, надо включить последовательно с шунтированным гальванометром, чтобы общее сопротивление осталось неизменным?
13001. Имеется прибор с ценой деления Io = 10 мка. Шкала прибора имеет n = 100 делений, внутреннее сопротивление прибора r = 50 Ом. Как из этого прибора сделать вольтметр для измерения напряжения до V= 200 в или миллиамперметр для измерения токов до Iо = 800 мА?
13002. В цепь гальванометра включена термопара, состоящая из медной и константановой проволочек длиной по 1 м и диаметра 0,2 мм. Чувствительность гальванометра 10-6 а на одно деление шкалы; его внутреннее сопротивление равно 50 ом. На сколько делений отклонится стрелка гальванометра, если спай термопары перегреть на 50° С по отношению к температуре окружающей среды? Э.д. с. термопары 40 мкв/град, удельное сопротивление константана 0,50·10-4 ом·см и меди 0.17·10-5 ом·см.
13003. К батарее через переменное сопротивление R подключен вольтметр. Если сопротивление R уменьшить втрое, то показания вольтметра возрастут вдвое. Во сколько раз изменятся показания вольтметра, если сопротивление R уменьшить до нуля?
13004. В цепь, состоящую из аккумулятора и сопротивления R = 10 ом, включают вольтметр, сначала последовательно, затем параллельно сопротивлению R. Оба показания вольтметра одинаковы. Сопротивление вольтметра r = 1000 ом. Каково внутреннее сопротивление аккумулятора?
13005. Аккумулятор (э. д. с. равна 6 в) замкнут на некоторое сопротивление. В цепь включаются параллельно друг другу два амперметра и показывают соответственно 2 а и 3 а, Затем эти амперметры включаются в цепь последовательно и показывают 4 а. Какой ток течет в цепи в отсутствие амперметров?
13006. При включении шунта сопротивлением 100 ом параллельно измерительному прибору стрелка отклоняется на всю шкалу при токе во внешней цепи 3 а. При включении добавочного сопротивления 300 ом к незашунтированному гальванометру шкала прибора становится в четыре раза грубее, чем без добавочного сопротивления и шунта. Какой шунт надо взять для того, чтобы стрелка отклонялась на всю шкалу при токе во внешней цепи 7,5 а?
13007. В схему, указанную на рис. 103, включены два микроамперметра и два одинаковых вольтметра. Показания микроамперметров I1 = 100 мка, I2 = 99 мка; показание вольтметра V1 = 10 в. Найти показание вольтметра V2. Сопротивлением проводов пренебречь.
13008. В схеме, изображенной на рис. 104, значения сопротивлений и э. д. с. батареи неизвестны. Вольтметр с неизвестным внутренним сопротивлением подключают сначала к сопротивлению R1, затем к R2 и, наконец, к R. При этом вольтметр дает показания V1 = 4 et V2 = 6 в, V3 = 12 в. Пренебрегая внутренним сопротивлением батареи, определить падение напряжения U1 и U2 на сопротивлениях R1 и R2 при отключенном вольтметре.
13009. Какое количество аккумуляторов нужно соединить последовательно, чтобы получить в цепи ток 4 а при разности потенциалов на полюсах батареи 220 в? Э. д. с. каждого аккумулятора 2 в, внутреннее сопротивление 0,25 ом.
13010. По медному проводу сечением S = 1 мм2 течет ток I = 10 ма. Найти среднюю скорость v упорядочена ного движения электронов вдоль проводника, если считать, что на каждый атом меди приходится один электрон проводимости. Атомный вес меди А = 63,6, плотность р = 8,9 г/см3.
13011. Плоский конденсатор с расстоянием между пластинами d, заполненный средой с диэлектрической проницаемостью е и удельным сопротивлением р, включен в цепь батареи э. д. с. равной E, с внутренним сопротивлением r. Чему равна напряженность Е электрического поля конденсатора, если его емкость равна С?
13012. Два плоских воздушных конденсатора с емкостями C1 и C2 соединены последовательно и подключены к батарее, э. д. с. которой равна E. Определить, какие разности потенциалов будут на конденсаторах, если их заполнить веществами с удельными сопротивлениями p1 и р2 и диэлектрическими проницаемостями e1 и е2 соответственно.
13013. Воздух в пространстве между пластинами плоского конденсатора, размеры которого 10X10X2,5 см,ионизуется рентгеновскими лучами так, что в 1 см3 образуется 109 пар ионов в секунду. Пластины конденсатора соединены с источником напряжения 1300 В через сопротивление 1010 ом. Такое же сопротивление 1010 ом включено параллельно конденсатору (рис. 105). Какой ток протекает через источник? (Можно считать, что ионы достигают пластин конденсатора, не успев рекомбинировать, и что заряд каждого иона равен заряду одного электрона.)
13014. Три одинаковых медных кольца радиусом a соединены между собой так, как показано на рис. 106, Определить сопротивление полученной таким образом фигуры, если внешняя разность потенциалов подведена к точкам А и В. Диаметр проволоки d. Удельное сопротивление меди р, uCD = uDE=uEF = uFC.
13015. Пять одинаковых никелевых прутьев длины l соединены между собой в виде звезды (рис. 107). Точками соединения каждый прут делится на три равныечасти (АВ = BD = DE и т. д.). Определить сопротивление этой фигуры между точками А и F. Площадь поперечного сечения прута равна S, удельное сопротивление никеля р.
13016. Сопротивление одного ребра проволочного куба r = 1 ом. Каково будет сопротивление R между вершинами, лежащими на пространственной диагонали куба?
13017. Найти ток через перемычку ab в схеме, представленной на рис. 108. Считать, что сопротивление перемычки, сопротивление подводящих проводов и внутреннее сопротивление батареи пренебрежимо малы.
13018. Два аккумулятора, э. д. с. которых E1 = 57 в и E2 = 32 в, соединены, как указано на рис. 109. Чему равна разность потенциалов между точками а и b, если отношение внутренних сопротивлений аккумуляторов r1/r2 = 1,5? Сопротивлением соединительных проводов пренебречь.
13019. Две батареи с э. д. с. E1 и E2 включены, как указано на рис. 110. При каком соотношении между внутренними сопротивлениями батареи ток через гальванометр не пойдет? Сопротивлением подводящих проводов пренебречь.
13020. Две батареи с э. д. с. E1 и E2 и внутренними сопротивлениями r1 и r2 включены, как указано на рис. 111. Пренебрегая сопротивлением подводящих проводов, найти ток через перемычку ab, Сопротивление перемычки считать равным нулю.
13021. В цепи, указанной на рис. 112, R2>R1. При каком R3 можно подобрать такое R4, чтобы ток через гальванометр был равен нулю? Электродвижущие силы батарей одинаковы. Внутренним сопротивлением батарей пренебречь.
13022. В схеме, изображенной на рис. 113, величины э. д. с. E1, E2 батарей, их внутренние сопротивления r1, r2, сопротивление R и емкость С заданы. Определить заряд конденсатора.
13023. Определить разность потенциалов на конденсаторе С в схеме, изображенной на рис. 114. Величины сопротивлений, э.д.с. батарей и их полярность указанына рисунке. Внутренними сопротивлениями батарей пренебречь. Какой знак будет иметь заряд на верхней пластине конденсатора?
13024. Какой заряд протечет через гальванометр G в схеме, показанной на рис. 115, если замкнуть ключ K? Здесь C1 и C2 — емкости конденсаторов, R1 и R2 — сопротивления, E и r — э.д.с. и внутреннее сопротивление батареи. При каком соотношении между параметрами схемы заряд через гальванометр при замыкании ключа не будет протекать?
13025. Определить разность потенциалов на конденсаторе С в схеме, изображенной на рис. 116. Величины сопротивлений, э.д.с. батарей и их полярность указаны на рисунке. Внутренними сопротивлениями батарей пренебречь. Какой знак будет иметь заряд на верхней пластине конденсатора С при E1 = E2?
13026. Электрический чайник имеет две обмотки. При включении одной из них чайник вскипает через 10 мин, при включении другой — через 15 мин. Через сколько времени чайник вскипит, если эти обмотки включить вместе: а) параллельно, б) последовательно?
13027. Нагреватель кипятильника состоит из четырех секций, каждая из которых имеет сопротивление 1 ом. Нагреватель питают от аккумуляторной батареи с э.д.с, равной 8 в, и внутренним сопротивлением 1 ом. Как нужно включить элементы нагревателя, чтобы вода в кипятильнике нагревалась быстрее? Какова при этом мощность, расходуемая аккумулятором?
13028. Проволочное кольцо включено в цепь, в которой течет ток 9 а. Контакты делят длину кольца в отношении 1:2. При этом в кольце выделяется мощность 108 вт. Какая мощность выделялась бы (при том же токе во внешней цепи), если бы контакты были расположены по диаметру кольца?
13029. Аккумулятор с внутренним сопротивлением 0,08 ом при токе 4 а отдает во внешнюю цепь 8 вт. Какую мощность отдаст он во внешнюю цепь при токе 6 а?
13030. Мощность, рассеиваемая на сопротивлении R1, подсоединенном к батарее, равна W. Чему равна э.д.с. батареи, если эта мощность не изменилась при замене R1 на R2?
13031. Параллельно сопротивлению R, подключенному к батарее, включили неизвестное сопротивление. Оказалось, что мощность, выделяемая на внешнем участке цепи, не изменилась. Определить величину неизвестного сопротивления. Внутреннее сопротивление батареи равно r.
13032. Напряжение в сети, измеренное до включения нагрузки, равно 120 в. При включении лампочки с номинальной мощностью 100 вт напряжение упало до 110в. Какой номинальной мощности электроплитку включили параллельно лампочке, если напряжение на лампочке упало до 90 в? Лампочка и плитка рассчитаны на одинаковое напряжение. Изменением сопротивления лампочки и плитки при изменении накала пренебречь.
13033. При включении в сеть электроплитки с номинальной (т. е. при нормальном напряжении в сети) мощностью 300 вт фактически выделяющаяся мощность равна 250 вт. Какая мощность будет выделяться в двух таких плитках, одновременно включенных параллельно в эту сеть? Изменением сопротивления плиток пренебречь.
13034. Какой ток пойдет по подводящим проводам при коротком замыкании, если на двух плитках с сопротивлением в 200 и 500 ом выделяется при поочередном включении одинаковая мощность 200 вт?
13035. Какими должны быть выбраны сопротивления R1 и R2 в схеме, показанной на рис. 117, для того, чтобы напряжение на нагрузке Ro было в а раз меньше напряжения на той же нагрузке при непосредственном подключении ее к зажимам батареи, а мощность, расходуемая батареей, равнялась мощности, расходуемой при непосредственном подключении?
13036. Газоразрядная трубка загорается при напряжении 2 кв. При этом ее сопротивление резко падает, и для поддержания номинального тока, равного 40 ма, необходимо включить последовательно с трубкой балластное сопротивление. В наличии имеются сопротивления R по 100 ком, рассчитанные на мощность 10 вт. Сколько потребуется таких сопротивлений и как их надо соединить, чтобы обеспечить необходимую величину рабочего тока? Сопротивлением трубки в зажженном состоянии и внутренним сопротивлением источника тока можно пренебречь.
13037. Чему равно внутреннее сопротивление аккумулятора, если при включении восьми аккумуляторов в две параллельные группы по четыре на сопротивление в три ома в нем выделяется такая же мощность, как и в случае последовательного соединения всех аккумуляторов?
13038. Электроэнергия генератора мощностью Wo передается потребителю по проводам, общее сопротивление которых r. Э.д.с, генератора E. Определить к.п.д, линии передачи, т, е. отношение мощности, выделяемой на полезной нагрузке R, к мощности генератора. Внутренним сопротивлением генератора пренебречь.
13039. Электроэнергия передается от генератора потребителю по проводам, общее сопротивление которых r, К.п.д. линии передачи, т. е. отношение мощности, выделяемой на полезной нагрузке, к мощности генератора, равен h. Определить сопротивление нагрузки. Внутренним сопротивлением генератора пренебречь.
13040. Во сколько раз следует повысить напряжение источника, чтобы потери мощности (в подводящих проводах от источника к потребителю) снизить в 100 раз при условии постоянства отдаваемой генератором мощности?
13041. При передаче электроэнергии на большое расстояние используется трансформатор, повышающий напряжение до 6 кб и загруженный до номинальной мощности 1000 квт. При этом разность показаний счетчиков электроэнергии, установленных на трансформаторной подстанции и в приемном пункте, увеличивается ежесуточно на 216 квт-час. Во сколько раз необходимо повысить напряжение, чтобы при передаче потери электроэнергии не превышали 0,1%?.
13042. Линия имеет сопротивление 300 ом. Какое напряжение должен иметь генератор, чтобы при передаче по этой линии к потребителю мощности 25 квт потери в линии не превышали 4% передаваемой мощности?
13043. Определить количество меди, нужное для устройства двухпроводной линии длиной 5 км. Напряжение на шинах станции 2400 в. Передаваемая потребителю мощность 60 квт. Допускаемая потеря напряжения в проводке 8%, удельный вес меди 8,9 Г/см3, удельное сопротивление 0,017·10-4 ом·см.
13044. Сопротивление 100-ваттной электролампы, работающей при напряжении 120 в, в накаленном состоянии в 10 раз больше, чем в холодном. Найти ее сопротивление в холодном состоянии (при 20° С) и средний температурный коэффициент сопротивления, если температура накала нити 2000° С.
13045. К концам свинцовой проволоки длиной 1 м приложена разность потенциалов 10 в. Сколько времени пройдет с начала пропускания тока до момента, когда свинец начнет плавиться? Температура плавления свинца 327° С, начальная температура 20° С, среднее удельное сопротивление 1,7·10-4 ом·см, средняя удельная теплоемкость 0,125 дж/г·град, плотность 11,3 г/см3. Потерей тепла в окружающее пространство пренебречь.
13046. Два параллельно включенных в электрическую цепь нагревателя представляют собой отрезки проволоки из одинакового материала с диаметрами D1 и D2 соответственно. Длина первой проволоки l. Определить длину второй проволоки, если известно, что при длительной работе их температуры оказались одинаковыми. Теплоотдача пропорциональна площади поверхности проволоки.
13047. При длительном пропускании тока I1 = 1,4 а через проволоку последняя нагрелась до Т\ =55° С, а при силе тока I2 = 2,8 а — до T2 = 160° С. До какой температуры Тх нагревается проволока при токе I3 = 5,6 я? Сопротивление проволоки не зависит от температуры. Температура окружающего воздуха постоянна. Теплоотдача пропорциональна разности температур проволоки и воздуха.
13048. Конденсатор емкостью C = 10 мкф, заряженный до напряжения Vo = 1000 в и отключенный от источника напряжения, замыкается на электрическую лампочку. Какая энергия выделится в лампочке?
13049. Конденсатор, присоединенный к батарее с напряжением 2000 в проводами с сопротивлением 100 ом, имеет первоначальную емкость 2 мкф. Затем его емкость равномерно увеличивают в течение 10 сек до 10 мкф. Какая энергия выделяется при этом в виде тепла в подводящих проводах?
13050. Батарея с э. д с. E = 4 в и внутренним сопротивлением r = 1 ом, изображенная на рис. 118, входит в состав неизвестной цепи. К полюсам батареи подключен вольтметр так, что положительная клемма вольтметра подсоединена к положительному полюсу батареи. Вольтметр показывает напряжение V = 6 в. Определить количество тепла, выделяющееся за единицу времени на внутреннем сопротивлении батареи.
13051. Батарея с э.д. E = 4 в и внутренним сопротивлением r = 1 ом, изображенная на рис. 119, входитв состав неизвестной цепи. К полюсам батареи подсоединен вольтметр так, что положительная клемма вольтметраподключена к отрицательномуполюсу батареи. Вольтметрпри этом показывает напряжение V = 2 в. Какое коли-чество тепла выделяется за единицу времени на внутреннем сопротивлении батареи?
13052. В однородном магнитном поле с напряженностью Я расположен плоский проволочный виток таким образом, что его плоскость перпендикулярна к силовым линиям. Виток замкнут на гальванометр. Полный заряд, протекший через гальванометр при повороте витка, равен Q, На какой угол повернули виток? Произвести численный расчет для случая Q = 9,5· 10-3 к, H — = 105 а/м, площадь витка S = 103 см2, сопротивление витка R = 2 ом.
13053. При включении магнитного поля, перпендикулярного к плоскости витка радиуса R, по витку протек заряд Q.Какой заряд протечет по витку, если его, при неизменном поле, сложить «восьмеркой», состоящей из двух окружностей, причем радиус меньшей окружности равен R/4? Плоскость «восьмерки» также перпендикулярна к магнитному полю.
13054. Проволочный виток, имеющий площадь S = = 102 см2, разрезан в некоторой точке, и в разрез включен конденсатор емкости С = 10 мкф. Виток помещен в однородное магнитное поле, силовые линии которого перпендикулярны к плоскости витка. Индукция магнитного поля равномерно изменяется во времени со скоростью 5·10-3 тл/сек. Определить заряд конденсатора.
13055. Коротко замкнутая катушка, состоящая из N = 1000 витков проволоки, помещена в магнитное поле, направленное вдоль оси катушки. Площадь поперечного сечения катушки S = 40 см2, ее полное сопротивление R = 160 ом. Найти мощность W джоулевых потерь, если индукция магнитного поля равномерно изменяется со скоростью 10-3 тл/сек.
13056. Прямоугольная проволочная рамка со стороной L находится в магнитном поле с напряженностью H, перпендикулярном к плоскости рамки. По рамке параллельно одной из ее сторон без нарушения контакта скользит с постоянной скоростью v перемычка ah (рис. 120), сопротивление которой R. Определить токчерез перемычку. Сопротивлением рамки можно пренебречь,
13057. На железный сердечник, форма которого показана на рис. 121, намотаны две катушки. Магнитный поток, создаваемый каждой катушкой, не выходит из железного сердечника и делится поровну между разветвлениями. При включении катушки 1 в цепь переменного тока с напряжением 40 в напряжение на катушке 2 равно V. Какое напряжение будет на зажимах катушки 1, если катушку 2 включить в цепь переменного тока с напряжением V?
13058. На симметричный железный сердечник, показанный на рис. 122, намотаны две катушки. При включении катушки 1 в сеть переменного тока напряжение на зажимах катушки 2 V2 = 13,2 в. При включении катушки 2 в ту же сеть напряжение на зажимах катушки 1 V1 = 120 в. Чему равно отношение чисел витков катушек?Считать, что магнитный поток, создаваемый каждой катушкой, не выходит из сердечника.
13059. Электромотор питается от батареи с э. д. с. E = 12 в. Какую механическую работу W совершает мотор за 1 сек при протекании по его обмотке тока I = 2 а, если при полном затормаживании якоря по цепи течет ток Io = 3 а?
13060. Чему равен коэффициент полезного действия электромотора, если при включении его в сеть постоянного тока пусковой ток Io = 15 а, а в установившемся режиме ток снижается до I = 9 а?
13061. Электровоз движется со скоростью v = 36 км/час и развивает в среднем силу тяги F = 5 Т. Найти ток, проходящий через мотор электровоза (без учета потерь), если напряжение на нем V = 500 в.
13062. На горизонтальный вал мотора равномерно наматывается нитка, на которой подвешен груз весом Р = 800 Г. Мотор питается от батареи аккумуляторов с э. д. с. E = 12 в и внутренним сопротивлением r1 = 0,4 ом. Сопротивление цепи мотора равно r2 = 3 ом. Сколько оборотов в секунду делает якорь, если по обмоткам мотора течет ток I = 3,3 а? Радиус вала а = 0,5 см.
13063. Какую э. д. с. развивает динамо-машина постоянного тока, если при сопротивлении цепи 300 ом на вращение машины затрачивается мощность 50 вт, а потери на трение составляют 4% от затраченной мощности. Какую мощность для поддержания того же числа оборотов необходимо затрачивать при сопротивлении цепи 60 ом?
13064. Электромотор постоянного тока, включенный в цепь батареи с э. д. с, равной 24 в, при полном сопротивлении цепи 20 ом делает 600 оборотов в минуту при токе в цепи 0,2 а. Какую э. д. с. разовьет тот же мотор, работая в качестве динамо-машины при 1400 оборотах в минуту?
13065. Электромотор, включенный в сеть постоянного тока напряжением 120 в, при полном сопротивлении цепи 20 ом передает при некоторой нагрузке приводу мощность 160 вт. Какую э. д. с. разовьет тот же мотор, если его использовать как динамо-машину, вращая якорь с той же угловой скоростью, которую он имел, работая как двигатель? Какой смысл имеет неоднозначность полученного результата?
13066. Груз с массой т подвешен на нити, намотанной на ось якоря динамо-машины с постоянным магнитом. Нить сматывается с оси так, что груз опускается с постоянной скоростью v. Динамо-машина замкнута на сопротивление R. С какой скоростью будет подниматься вверх тот же груз, если динамо-машину включить как электромотор в цепь постоянного тока с э. д. с, равной E, и с тем же сопротивлением цепи R?
13067. Определить, какое количество алюминия отложится на катоде за 10 часов при электролизе Al2(S04)3, если ток через электролит равен 1 а. Атомный вес алюминия 27.
13068. Какое количество электричества Q проходит через электролитическую ванну за время t=10 сек, если ток за это время равномерно возрастает от 0 до 3 а? Какое количество меди выделяется при этом на катоде ванны, если электролитом является медный купорос? Атомный вес меди 63,6?
13069. Определить, сколько меди выделилось из раствора CuSO4 за 100 сек, если ток, протекавший через электролит, менялся при этом по закону I = (5 — 0,02t) a (t — время в сек). Постоянная Фарадея F = 96 500 к/г·экв; атомный вес меди А = 63,6.
13070. Никелирование металлического изделия с поверхностью 120 см2 продолжалось 5 часов при силе тока 0,3 а. Валентность никеля 2, атомный вес 58,7, плотность 9 г/см3. Определить толщину слоя никеля.
13071. Какое количество электричества нужно пропустить через электролитическую ванну с подкисленной водой, чтобы получить 1 л гремучего газа при 27° С и 760 мм рт. ст.?
13072. Сколько времени нужно производить электролиз подкисленной воды, чтобы полученным водородом наполнить при нормальных условиях воздушный шар с подъемной силой 200 кГ? Ток при электролизе равен 100 а. Средний молекулярный вес воздуха принять равным 29.
13073. Два одинаковых плоских конденсатора с площадью пластин S соединены параллельно, заряжены до разности потенциалов Vo от батареи и затем отключены от нее. Пластины одного из конденсаторов начинают сближать так, что расстояние между ними изменяется во времени по законугде do — первоначальное расстояние между пластинами, t — время, to — некоторая постоянная величина. Определить ток I в проводах, соединяющих конденсаторы.
13074. Между пластинами накоротко замкнутого плоского конденсатора, суммарный заряд пластин которого равен —q, с постоянной скоростью v движется тонкаяпластина с зарядом +q (рис. 123). Определить величину тока I, текущего при этом во внешней цепи конденсатора. Расстояние между пластинами конденсатора d.
13075. Из вертикально расположенного плоского конденсатора равномерно вытекает заполняющий его керосин (е = 2). При этом в цепи, соединяющей конденсатор с батареей, имеющей э. д. с. E = 100 в, течет ток I = 2·10-11 а. С какой скоростью понижается уровень керосина? Пластины конденсатора — квадраты со стороной I = 10 см, зазор между ними d = 1 мм.
13076. Вблизи сетки 1 (справа от нее, рис. 124) в результате ионизации атома азота образовался свободный электрон, начальную скорость которого можно принять равной нулю. Определить максимальную длину Я электромагнитных волн, излучаемых электроном, движущимся между сетками 1 и 2, если его заряд е = 1,6·10-19 к, а масса m = 9,1 • 10-28 а. Остальные данные приведены на рис. 124.Как следует изменить потенциал сетки 2, чтобы оставшийся ион азота начал двигаться между сетками 1 и 3, излучая электромагнитные волны той же максимальной длины Я?
13077. Металлический круг радиуса R вращается вокруг своей оси с угловой скоростью со. Определить напряженность Е электрического поля внутри металла и показание вольтметра, клеммы которого соединены с контактами, один из которых касается круга в центре, а другой — у края. Отношение заряда электрона к его массе равно Я.
13078. Через двухэлектродную лампу (диод) с плоскими электродами идет ток 1. Напряжение на лампе равно V. С какой силой F действуют на анод лампы попадающие на него электроны, если скорость их вблизи катода равна нулю? Отношение заряда электрона к его массе равно Я.
13079. К точкам A, B (рис. 125) прикладывают постоянное напряжение от источника, который заряжает конденсатор С. К обмотке электромагнита М прикладывают переменное напряжение. Электромагнит приводит в колебание язычок D. Язычок поочередно замыкает цепь питания конденсатора и цепь гальванометра G. Какова средняя величина тока через гальванометр, если частота переменного тока v = 500 гц, емкость конденсатора С = 1 мкф, постоянное напряжение V = 100 в? Стержень электромагнита и язычок изготовлены из мягкого магнитного материала, т. е. остаточным намагничиванием можно пренебречь. Считать, что конденсатор успевает полностью зарядиться за время, пока замкнута цепь зарядки, и полностью разрядиться, пока он замыкается на гальванометр.
13080. Найти разности потенциалов на конденсаторах C1 и C2 в цепи, указанной на рис. 126, если известно, что при замыкании сопротивления накоротко ток через батарею возрастает в три раза. Э. д. с. батареи равна E.
13081. Для стабилизации напряжения иногда применяют газоразрядную лампу (стабиловольт), схема включения которой показана на рис. 127. При изменениитока, протекающего через стабиловольт от 5 до 15 ма, напряжение на нем практически не меняется и остается равным 150 в. Сопротивление нагрузки Rн = 10 ком. Определить величину сопротивления R и напряжение E, при которых напряжение на нагрузке остается постоянным при изменениях входного напряжения E на ±10%.
13082. Через аккумулятор в конце зарядки течет ток I = 4 а. При этом напряжение на его клеммах V1 = 12,8 в. При разрядке того же аккумулятора током I2 = 6 а напряжение составляет V2 = 11,2 в. Найти ток короткого замыкания.
13083. Два аккумулятора с одинаковым внутренним сопротивлением r = 0,05 ом и э. д. с. E1 = 1,8 в и E2 = 2,0 в включены параллельно в качестве источников в цепь, сопротивление которой R = 2 ом. Найти токи во внешней цепи и в каждом аккумуляторе.
13084. Динамо-машина имеет э. д. с. E1 = 12 в. Ее внутреннее сопротивление r1 — 0,2 ом. Она заряжает батарею аккумуляторов с э. д. с. E2=10 в и внутренним сопротивлением r2 = 0,6 ом. Параллельно батарее включена лампочка с сопротивлением R = 3 ом. Определить токи в батарее и в лампочке.
13085. Цепь состоит из двух батарей с э. д. с. E1 = 4 в к E2 = 12 в, реостата со скользящим контактом, полное сопротивление которого R — 1500 ом, проводника, сопротивление которого r = 200 ом, и амперметра, включенных как указано на рис. 128. С каким полюсом батареи E2 надо соединить скользящий контакт и какое положение он должен занимать на реостате, чтобы ток через амперметр был равен нулю? Какая мощность при этом будет рассеиваться на сопротивлениях R и r? Внутренним сопротивлением батарей пренебречь.