Решение задач по физике. Онлайн-база готовых решений.
Поиск по задачам:
Вход на сайт
16985. Мыльный пузырь имеет радиус 5 мм. Какой заряд ему надо сообщить, чтобы он стал раздуваться?
16986. Нижняя пластина плоского конденсатора лежит на изолирующей пластине, верхняя заземлена через весы (рис. 24.20). Весы уравновешены. Какой груз нужно положить на левую чашку весов, чтобы сохранить равновесие, если между пластинами создается разность потенциалов 5000 В? Расстояние между пластинами 5 мм, площадь пластины 80 см2.
16987. Два одинаковых конденсатора заряжены до разных потенциалов fi1 и fi2 относительно заземленных отрицательных электродов. Затем конденсаторы соединяют параллельно (рис. 24.21). Определить потенциал батареи после соединения и изменение энергии системы.
16988. Доказать справедливость теоремы Гаусса для потока вектора напряженности гравитационного поля.
16989. Пользуясь результатом предыдущей задачи, найти напряженность гравитационного поля однородного шара массой М и радиусом R вне шара Ec, внутри шара Ei и на поверхности E0. Построить график зависимости напряженности поля от расстояния до центра шара.
16990. Из результата предыдущей задачи следует, что два массивных шара притягиваются друг к другу с такой же силой, с которой притягивались бы точечные массы, помещенные в центры шаров. Почему такой же вывод нельзя сделать для электрически заряженных шаров?
16991. Расстояние между пластинами плоского конденсатора 10 мм, разность потенциалов 10 кВ. В промежуток между пластинами вдвинули пластину слюды, размеры которой равны размерам конденсатора. Определить поляризационный заряд на поверхности слюды, полагая, что пластины все время присоединены к источнику тока. Для плоского конденсатора краевыми эффектами пренебречь.
16992. Решить задачу 25.1, предполагая, что пластина слюды была вдвинута в конденсатор после того, как он был предварительно заряжен. 25.1. Расстояние между пластинами плоского конденсатора 10 мм, разность потенциалов 10 кВ. В промежуток между пластинами вдвинули пластину слюды, размеры которой равны размерам конденсатора. Определить поляризационный заряд на поверхности слюды, полагая, что пластины все время присоединены к источнику тока.
16993. Определить электроемкость конденсатора, состоящего из 120 листочков парафинированной бумаги толщиной 0,1 мм, проложенных листами станиоля размерами 5 см х 3 см. В каком диапазоне напряжений может работать этот конденсатор?
16994. Определить электроемкость конденсатора, если площадь пластин равна S, расстояние между пластинами d0, в конденсатор вложена диэлектрическая пластина толщиной d < d0 (рис. 25.4).
16995. Определить электроемкость конденсатора, в котором часть пространства между пластинами заполнена диэлектриком (рис. 25.5).
16996. Капля воды находится в поле точечного заряда 10-5 Кл. На каком расстоянии от капли должен находиться заряд, чтобы электрические силы преодолели силу тяжести? Размер капли много меньше расстояния от капли до заряда.
16997. Жидкость налита в большой сосуд. Две вертикально расположенные параллельные пластины касаются поверхности жидкости (рис. 25.7). Размеры пластин а и b, расстояние между ними d. Пластины заряжены до разности потенциалов fi0 и отключены от источника. На какую высоту поднимется жидкость? Капиллярные явления не учитывать.
16998. Решить задачу 25.7, полагая, что пластины все время присоединены к источнику. 25.7. Жидкость налита в большой сосуд. Две вертикально расположенные параллельные пластины касаются поверхности жидкости (рис. 25.7). Размеры пластин а и b, расстояние между ними d. Пластины заряжены до разности потенциалов fi0 и отключены от источника. На какую высоту поднимется жидкость? Капиллярные явления не учитывать.
16999. Электрическая восприимчивость водяного пара сильно зависит от температуры: Построив график, найдите зависимость электрической восприимчивости от температуры. Вычислите дипольный момент молекулы воды.
17000. Диэлектрическая проницаемость газообразного аргона при нормальных условиях равна 1,00054. Определить диполь-ный момент атома аргона в электрическом поле напряженностью 10 кВ/м. Сравнить с дипольным моментом молекулы воды.
17001. Круглое кольцо из медной проволоки длиной 60 см и диаметром 0,1 мм включено так, как показано на рис. 26.1. Найти сопротивление цепи. При какой длине меньшего участка АВ=х сопротивление цепи составит 0,2 Ом?
17002. Найти сопротивление проволочной фигуры, изображенной на рис. 26.2 а. Провод однородный, алюминиевый, диаметром 0,4 мм. Длина стороны квадрата 20 см.
17003. Из однородного проводника спаяна правильная пятиконечная звезда (рис. 26.3). Сопротивление участка EL равно r. Найти сопротивление участка FL.
17004. Проволочная звезда, о которой говорилось в предыдущей задаче, включена в сеть в точках F и С. Найти эквивалентное сопротивление.
17005. Проволочный куб, спаянный из одинаковых проводников сопротивлением r каждый, включен в сеть в двух вершинах, лежащих на концах пространственной диагонали (рис. 26.5 а). Найти эквивалентное сопротивление.
17006. Для определения сопротивления используется мост Уитстона с реохордом — проволокой длиной L, обладающей большим удельным сопротивлением (рис. 26.6). Здесь R — эталонное сопротивление, Rx — неизвестное сопротивление. Перемещая скользящий контакт, добиваются исчезновения тока в гальванометре. Вычислить искомое сопротивление при этом условии (балансе моста).
17007. При каком условии мост Уитстона дает наименьшую погрешность? Как этого добиться?
17008. Ток 100 А течет по коническому медному проводнику, размеры которого показаны на рис. 26.8. Определить плотность тока и напряженность электрического поля на торцах проводника.
17009. Когда вы научитесь интегрировать, определите сопротивление проводника, описанного в предыдущей задаче, и разность потенциалов на его концах. 26.8. Ток 100 А течет по коническому медному проводнику, размеры которого показаны на рис. 26.8. Определить плотность тока и напряженность электрического поля на торцах проводника.
17010. ЭДС одного аккумулятора равна е, его внутреннее сопротивление r. Найти ЭДС E и внутреннее сопротивление Ri, батареи, состоящей из п элементов, соединенных (рис. 26.10): а) последовательно; б) параллельно; в) в батарею из m последовательно соединенных групп (m < n) по к=n/m параллельно соединенных аккумуляторов в группе.
17011. От динамомашины, напряжение на полюсах которой равно 230 В, необходимо зарядить 200 щелочных аккумуляторов. ЭДС аккумулятора 1,4 В, внутреннее сопротивление 0,01 Ом, зарядный ток 20 А. Предложить схему включения и рассчитать сопротивление реостата.
17012. Источник тока с ЭДС E и внутренним сопротивлением r замкнут на переменное сопротивление R. Определить, как зависит полная мощность, выделяемая источником, и мощность, отдаваемая во внешнюю цепь, от сопротивления нагрузки.
17013. Определить, при каком нагрузочном сопротивлении в цепь отдается максимальная мощность, и начертить графики зависимости мощности от нагрузочного сопротивления.
17014. Для нормального накала радиолампы нужно напряжение 6 В при силе тока 0,3 А. Начертить схему бестрансформаторного питания восьмилампового приемника от сети 220 В. Сравнить количество теплоты, выделяющееся ежесекундно на лампах и на добавочном сопротивлении.
17015. Гальванометр с чувствительностью 3,0·10-4 А на деление шкалы и внутренним сопротивлением 60 Ом нужно превратить в универсальный прибор: вольтметр с пределами 10 В, 100 В и 1000 В и амперметр с пределами 100 мА и 5 А. Начертить схему и рассчитать систему сопротивлений. Вся шкала прибора — 50 делений.
17016. Сколько ламп мощностью 300 Вт, работающих при напряжении 220 В, можно установить в здании, если напряжение в магистрали 235 В, а для проводки использован алюминиевый провод диаметром 6 мм? Линия двухпроводная, расстояние от магистрали до здания 100 м.
17017. Электроплитка с регулируемой мощностью, рассчитанная на напряжение 220 В, имеет две спирали с сопротивлениями 120 и 60 Ом. Составить схему, позволяющую использовать плитку в трех режимах: 400 Вт, 800 Вт и 1200 Вт.
17018. Рассчитать длину нихромовой спирали для электрической плитки, на которой за 8 мин можно довести до кипения 2 л воды. Начальная температура воды 20 °С, нагреванием чайника пренебречь, КПД установки 60 %, диаметр провода 0,8 мм, напряжение 220 В, удельное сопротивление нихрома 10-6 Ом-м.
17019. В проводнике сопротивлением 40 Ом сила тока за 10 с возросла линейно от 5 А до 25 А. Сколько тепла выделилось за это время? Задачу решить двумя методами: а) численным расчетом; б) интегрированием.
17020. Когда вы научитесь интегрировать, попробуйте вывести формулу для определения мгновенного значения силы тока при разряде конденсатора через сопротивление.
17021. Стабилитроном S называется проводник, идеализированная характеристика которого изображена на рис. 26.21. Последовательно с обычным резистором R стабилитрон подключают к источнику тока с ЭДС E. Пренебрегая внутренним сопротивлением источника, определить силу тока в цепи, а также разность потенциалов на стабилитроне и резисторе.
17022. Бареттером В называется проводник, идеализированная характеристика которого изображена на рис. 26.22. Последовательно с резистором R бареттер подключают к источнику тока с ЭДС E. Пренебрегая внутренним сопротивлением источника, определить силу тока в цепи и разность потенциалов на бареттере и резисторе.
17023. Вот еще один из парадоксов теории относительности. Пусть пружина расположена перпендикулярно направлению скорости системы отсчета. Под действием силы Fo пружина растянулась на длину L0=Fo/k. Как известно, при переходе к другой системе отсчета поперечные размеры не меняются, следовательно, L=L0. Не противоречит ли это тому факту, что поперечная сила при этом меняется по закону F==F0·sqrt(1-v2/c2).
17024. В ускорителе пучок протонов движется со скоростью 0,990 с относительно установки. Сравнить силы магнитного и электростатического взаимодействия протонов.
17025. Пользуясь принципом относительности, покажите, что напряженность поперечного электрического паля движущихся зарядов больше напряженности электростатического поля.
17026. Круговой виток диаметром 200 мм образован из 100 витков тонкого оровода, по которому течет ток силой 50 мА. Найти индукцию магнитного поля в центре витка и на его оси на расстоянии 100 мм от центра.
17027. На длинный соленоид виток к витку намотан провод (рис. 27.5), диаметр которого (с изоляцией) равен d. По проводнику течет ток силой i. Найти индукцию магнитного поля в центре О и вершине А катушки. Сделать расчет при d=0,1 мм, i=5 А.
17028. Кольца Гельмгольца представляют собой две плоские тонкие катушки, расположенные, как показано на рис. 27.6. Сравнив напряженность магнитного поля в центре каждого кольца и в средней точке на оси, показать, что внутри колец Гельмгольца магнитное поле близко к однородному. Расстояние между катушками положить равным половине радиуса.
17029. Горизонтальная составляющая магнитного поля Земли равна 16 А/м. Рассчитать размеры колец Гельмгольца, позволяющих скомпенсировать магнитное поле Земли, если сила тока в обмотке равна 200 мА, а число витков в каждой обмотке равно 50.
17030. Тонкое кольцо радиусом 10 см несет на себе равномерно распределенный заряд. Кольцо равномерно вращается с частотой 1200 об/мин вокруг оси, проходящей через центр кольца перпендикулярно его плоскости. Определить заряд на кольце, если индукция магнитного поля в центре кольца равна 3,8·10-9 Тл.
17031. Стеклянный диск толщиной h=5 мм и радиусом R=50 мм наэлектризован трением так, что поверхностная плотность заряда равна 10-2 Кл/м2. Диск вращается, совершая 1,6 об/с. Найти напряженность магнитного поля в центре диска. Когда вы научитесь интегрировать, найдите магнитный момент и отношение магнитного момента к моменту импульса.
17032. Магнитное поле создано круговым током i радиуса а. Найти градиент магнитного поля (т.е. производную вектора индукции магнитного поля) вдоль оси кругового тока в точке, расположенной на расстоянии х от центра витка.
17033. Альфа-частица движется в однородном магнитном поле с индукцией 1,2 Тл по окружности радиусом 49 см в плоскости, перпендикулярной силовым линиям. Определить скорость и кинетическую энергию частицы.
17034. Решить задачу 28.1 для мюона. Каковы его скорость и кинетическая энергия? 28.1. Альфа-частица движется в однородном магнитном поле с индукцией 1,2 Тл по окружности радиусом 49 см в плоскости, перпендикулярной силовым линиям. Определить скорость и кинетическую энергию частицы.
17035. Заряженная частица, двигаясь в однородном магнитном поле, прошла через слой свинца и за счет этого потеряла половину своей кинетической энергии. Как изменится радиус кривизны траектории? Сделать расчет для нерелятивистской и релятивистской частицы.
17036. Определить период обращения электрона с кинетической энергией 1,5 МэВ в магнитном поле с индукцией 0,02 Тл. Электрон движется в плоскости, перпендикулярной силовым линиям.
17037. Электрон, разогнанный в электрическом поле напряжением 20 кВ, влетает в однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл. Вектор скорости образует угол 75° с направлением вектора индукции. Определить форму траектории.
17038. Покажите, что в циклотроне дуанты нерационально помещать в однородное магнитное поле. Укажите целесообразную форму полюсных наконечников, обеспечивающую фокусировку пучка частиц в середине дуантов.
17039. В приборе, изображенном на рис. 28.7 а, пучок электронов отклоняется вверх с помощью поперечного магнитного поля. Поле эффективно действует на длине l=20 мм, расстояние от отклоняющей системы до экрана L=175 мм. Индукция магнитного поля 10-3 Тл, анодное напряжение 500 В. Определить, на сколько отклонится пучок электронов на экране.
17040. Какое электрическое поле нужно создать в установке, рассмотренной в предыдущей задаче, чтобы вернуть электроны в центр экрана?
17041. В циклотроне для тяжелых ионов в Дубне ионы неона разгоняются до энергии 100 МэВ. Диаметр дуантов 310 см, индукция магнитного поля в зазоре 1,1 Тл, ускоряющий потенциал 300 кВ. Определить кратность ионизации атома неона, полное число оборотов иона в процессе ускорения, а также частоту изменения полярности ускоряющего поля.
17042. Диаметр магнита серпуховского синхрофазотрона равен 472 м. Протоны вводятся в ускорительную камеру с энергией 100 МэВ и покидают ее с энергией 76,5 ГэВ. Определить начальное и конечное значения индукции магнитного поля в зазоре и частоты ускоряющего напряжения.
17043. В области пространства создано однородное электрическое поле с напряженностью 1 МВ/м и однородное магнитное поле с индукцией 10-2 Тл. Вектор напряженности электрического поля перпендикулярен вектору индукции магнитного поля. Перпендикулярно обоим векторам движется пучок мюонов, который при совместном действии полей не отклоняется. Какова скорость частиц? Можно ли с помощью данного эксперимента определить заряд частицы и ее знак?
17044. В масс-спектрометре фильтр скоростей создан электрическим полем с напряженностью 1,1·102 В/м и перпендикулярным к нему магнитным полем с индукцией 2,0·10-2 Тл. Отклоняющее однородное магнитное поле, перпендикулярное пучку, имеет индукцию 9,0·10-2 Тл. Ионы с одинаковыми зарядами и с массовыми числами 20 и 22 пролетают фильтр скоростей и затем совершают оборот на 180° в отклоняющем поле (рис. 28.12). Каково расстояние между точками S1 и S2?
17045. В масс-спектрометре Бейнбриджа (рис. 28.13) расстояние между выходом из фильтра (селектора) скоростей и входной щелью регистрирующего прибора фиксировано и равно l=400 мм. Индукция магнитного поля в обеих частях прибора одинакова и равна 5,00·10-2 Тл. При плавном изменении электрического поля в фильтре скоростей пики анодного тока в приемнике наблюдаются при напряженностях 1,20 • 104 В/м и 1,6·104 В/м. Полагая ионы однозарядными, идентифицировать их (т.е. определить, какому химическому элементу они соответствуют) .
17046. Рамка гальванометра длиной 4 см и шириной 1,5 см, содержащая 200 витков тонкой проволоки, находится в магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Плоскость рамки параллельна линиям индукции. Найти вращающий момент, действующий на рамку, когда по ней течет ток силой 1 мА.
17047. Рамка гальванометра площадью 1 см2, содержащая 200 витков тонкого провода, подвешена на упругой нити и расположена вдоль силовых линий магнитного поля с индукцией 15 мТл. Когда через рамку пропустили ток 5,0 мкА, рамка повернулась на 15°. На какой угол рамка повернется при токе 7,5 мкА? Каков модуль кручения нити?
17048. Найти силу взаимодействия между двумя рамками с током, расстояние между центрами которых много больше линейных размеров рамок (рис. 28.16).
17049. Две небольшие одинаковые катушки с током имеют следующие параметры: радиус витка 20 мм, число витков 1000, сила тока 0,5 А. Расстояние между катушками 300 мм. С какой силой взаимодействуют катушки?
17050. Пусть электрический заряд движется в магнитном поле в плоскости, расположенной перпендикулярно силовым линиям. Показать, что орбитальный магнитный момент циркулирующего заряда направлен против поля.
17051. "Магнитной пробкой" называется область магнитного поля, в которой резко концентрируются силовые линии (рис. 28.19а). Пусть заряженная частица приближается к магнитной пробке, как показано на рисунке. Что с ней произойдет?
17052. Показать, что заряженная частица, влетающая в сильное однородное магнитное поле, отражается зеркально, если ее скорость меньше некоторого предела (принцип «магнитного зеркала», рис. 28.20). Найти кинетическую энергию электронов, испытывающих зеркальное отражение, если пучок электронов движется перпендикулярно «магнитному зеркалу». Магнитное поле с индукцией В=0,1 Тл создано в большой области пространства, толщина «магнитного зеркала» d=10 см.
17053. В магнитное поле с индукцией 2·10-5 Тл помещен шарик из висмута радиусом 5 мм. Каков магнитный момент шарика? Как он направлен? Магнитная восприимчивость висмута xm=-1,76·10-4.
17054. Решить аналогичную задачу для шарика из вольфрама. Магнитная восприимчивость вольфрама xm=1,76 ·10-4. 29.1. В магнитное поле с индукцией 2·10-5 Тл помещен шарик из висмута радиусом 5 мм. Каков магнитный момент шарика? Как он направлен? Магнитная восприимчивость висмута xm=-1,76·10-4.
17055. Магнитный момент атома гадолиния равен 7,95 магнетона Бора. Кристаллы гадолиния упаковываются в гранецентрированную кубическую решетку с периодом 3,2 А. Определить намагниченность насыщения. Учесть, что в гранецентрированной упаковке элементарная ячейка включает четыре атома (см. задачу 20.15). 20.15. Чему равно число атомов в элементарной ячейке гранецентрированной кубической решетки?
17056. Парамагнетик находится при температуре 30 °С. Концентрация атомов равна 1027 м-3, магнитный момент атома равен удвоенному магнетону Бора. Оценить, на сколько число атомов, магнитные моменты которых ориентированы вдоль поля, больше числа атомов, магнитные моменты которых ориентированы против поля, если индукция поля 1,2 Тл. Как изменится результат, если охладить вещество до температуры жидкого азота (—195,8 °С)?
17057. Найти намагниченность вещества при условиях предыдущей задачи. 29.4. Парамагнетик находится при температуре 30 °С. Концентрация атомов равна 1027 м-3, магнитный момент атома равен удвоенному магнетону Бора. Оценить, на сколько число атомов, магнитные моменты которых ориентированы вдоль поля, больше числа атомов, магнитные моменты которых ориентированы против поля, если индукция поля 1,2 Тл. Как изменится результат, если охладить вещество до температуры жидкого азота (—195,8 °С)?
17058. Показать, что природу ферромагнетизма нельзя объяснить, исходя из рассмотрения взаимодействия магнитных диполей.
17059. Оценить энергию обменного взаимодействия спиновых магнитных моментов электронов в доменах железа.
17060. Рассчитать отклонение пучка от оси в опыте Штерна и Герлаха при следующих данных установки: длина магнитных полюсов 3,5 см, градиент магнитного поля порядка 100 Тл/м. В опыте отклонялись атомы серебра, вылетавшие из «молекулярной печи» при температуре 730° С; проекция магнитного момента атома серебра на направление вектора индукции магнитного поля равна магнетону Бора.
17061. Кривая первоначального намагничивания технически чистого железа показана на рис. 29.9 а. Пользуясь графиком, найти значение магнитной проницаемости этого материала при напряженностях магнитного поля: 50; 75; 100; 200; 500; 1000; 1500 А/м. Построить график зависимости магнитной проницаемости от напряженности поля. По графику оценить, при какой напряженности поля достигается максимальная магнитная проницаемость (mмакс) и чему она ориентировочно равна.
17062. В табл. 29.10 приведены координаты некоторых точек предельного гистерезисного цикла некоторого ферромагнетика. Построить петлю гистерезиса. (Рекомендуемый масштаб: 10 мм=100 А/м и 10 мм==0,20 Тл.) Определить по графику коэрцитивную силу и индукцию при насыщении. Вычислить намагниченность насыщения и остаточную намагниченность Мr.
17063. Для ряда практических задач важно знать не обычную магнитную проницаемость m=(1/m0)·B/H , а так называемую «дифференциальную» магнитную проницаемость m,=(1/m0)·dB/dH . Здесь dB/dH производная от индукции поля по напряженности, т.е. тангенс угла наклона касательной на графике 29.9 а. Для практических расчетов можно считать m,=(1/m0)·deltaB/deltaH , где deltaB и deltaН выбираются столь малыми, чтобы участок графика можно было считать прямолинейным. Определите приближенно значения дифференциальной проницаемости для тех же значений напряженности магнитного поля, что и в задаче 29.9. 29.9. Кривая первоначального намагничивания технически чистого железа показана на рис. 29.9 а. Пользуясь графиком, найти значение магнитной проницаемости этого материала при напряженностях магнитного поля: 50; 75; 100; 200; 500; 1000; 1500 А/м. Построить график зависимости магнитной проницаемости от напряженности поля. По графику оценить, при какой напряженности поля достигается максимальная магнитная проницаемость (mмакс) и чему она ориентировочно равна.
17064. Доказать, что поток вектора магнитной индукции через произвольную замкнутую поверхность равен нулю (теорема Гаусса для магнитного поля). Пользуясь этим результатом, доказать, что есаш в магнитопроводе прорезать узкую щель поперек силовых линий, то индукция магнитного поля в прорези совпадет с индукцией магнитного поля в магнитопроводе.
17065. Самолет с размахом крыльев 18 м движется горизонтально со скоростью 800 км/ч. Вертикальная составляющая напряженности магнитного поля Земли — около 40 А/м. Определить разность потенциалов между концами крыльев. Будет ли гореть маломощная лампочка, если с помощью проводов подключить ее к концам крыльев?
17066. По двум вертикальным проводникам АВ и CD (рис. 30.2) может двигаться без трения, но с идеальным электрическим контактом проводник длиной l и массой m. Перпендикулярно плоскости чертежа создано однородное магнитное поле с индукцией В. Определить разность потенциалов на пластинах конденсатора как функцию h.
17067. Как будет двигаться проводник, если в схеме предыдущей задачи заменить конденсатор резистором сопротивлением R Сопротивлением проводников пренебречь.
17068. В однородном магнитном поле с индукцией В перпендикулярно силовым линиям расположен стержень длиной l. Стержень вращается с угловой скоростью w вокруг оси, проходящей через конец стержня и параллельной силовым линиям поля. Найти разность потенциалов между концами стержня.
17069. В схеме, изображенной на рис. 30.5, длина проводника l=20 см, скорость его движения и=1 м/с и сопротивление лампочки R=1 Ом. Магнитное поле с индукцией В=0,5 Тл возбуждено перпендикулярно плоскости чертежа. Какую силу следует приложить к проводнику, чтобы он мог двигаться с указанной скоростью?
17070. Магнитное поле создается горизонтально расположенной плоской катушкой радиусом а, содержащей w витков провода, по которому течет ток i. На оси катушки на расстоянии x0 от ее центра помещено горизонтально проводящее колечко радиусом r (рис. 30.6). Колечко стало падать вниз. Какая ЭДС возникает в нем? Выразить ЭДС как функцию скорости движения.
17071. В проволочное кольцо, присоединенное к баллистическому гальванометру с сопротивлением 30 Ом, вставили магнит, вследствие чего стрелка гальванометра отклонилась на 20 делений. Какой магнитный поток сцеплен с полюсом магнита, если постоянная гальванометра 3·10-5 Кл/дел? Сопротивлением кольца и проводов можно пренебречь.
17072. Чтобы определить индукцию магнитного поля в зазоре между полюсами электромагнита, в него поместили рамку площадью 3,2 см2, содержащую 50 витков тонкого провода и присоединенную к баллистическому гальванометру с сопротивлением 100 Ом и постоянной 2·10-5 Кл/дел. Когда рамку выдвинули из поля, стрелка гальванометра отклонилась на 20 делений. Чему равна индукция поля?
17073. Кольцо выполнено из диэлектрика с полярными молекулами. Что произойдет с диэлектриком, если в кольцо вдвигать магнит?
17074. Круглая плоская катушка радиусом 10 см, содержащая 200 витков провода, подключена к конденсатору емкостью 20 мкФ и помещена в однородное магнитное поле, индукция которого равномерно убывает со скоростью 10-2 Тл/с. Найти заряд конденсатора. Плоскость катушки перпендикулярна силовым линиям поля.
17075. Электрический двигатель работает от аккумуляторной батареи с ЭДС 12 В. При полной остановке якоря по цепи течет ток 10 А. Какова мощность двигателя при номинальной нагрузке, если сила тока при этом равна 3 А?
17076. На картонный цилиндр длиной 60 см и диаметром 5 см навито 1200 витков медного провода. Какова индуктивность катушки?
17077. В катушке течет ток силой 500 мА. При выключении он падает до нуля за 10-4 с. Предполагая, что сила тока убывает линейно, найти ЭДС самоиндукции.
17078. Из ферромагнитного материала, кривая намагничивания которого изображена на рис. 29.9 а, изготовлен сердечник, форма и размеры которого в миллиметрах показаны на рис. 30.14. На сердечник виток к витку в один слой намота на обмотка из провода, толщина которого (с изоляцией) равна 0,6 мм. Определить индуктивность катушки при токе в обмотке 200 мА. Найти энергию магнитного поля и плотность энергии.
17079. Какова была бы энергия магнитного поля катушки в предыдущей задаче, если бы она была намотана на неферромагнитный сердечник? Откуда берется избыток энергии при наличии ферромагнитного сердечника?
17080. Из ферромагнитного материала, свойства которого описаны в задаче 29.10, изготовили сердечник и якорь электромагнита, размеры которого в миллиметрах показаны на рис. 30.16. С какой силой якорь притягивается к сердечнику, если вещество намагнитили до насыщения? Какая сила будет действовать после того, как ток будет выключен? 29.10. В табл. 29.10 приведены координаты некоторых точек предельного гистерезисного цикла некоторого ферромагнетика. Построить петлю гистерезиса. (Рекомендуемый масштаб: 10 мм=100 А/м и 10 мм==0,20 Тл.) Определить по графику коэрцитивную силу и индукцию при насыщении. Вычислить намагниченность насыщения и остаточную намагниченность Мr.
17081. К аккумулятору последовательно с дросселем подключают лампочку сопротивлением 1,2 Ом. Оцените индуктивность дросселя, если лампочка ярко загорается через 2,5 с после замыкания цепи.
17082. Когда вы научитесь интегрировать, попробуйте рассчитать режим при замыкании цепи с катушкой и резистором на источник тока с постоянной ЭДС, т.е. рассчитать зависимость силы тока от времени. Полагать, что в катушке нет ферромагнитного сердечника.
17083. Через сколько времени сила тока в цепи с катушкой и резистором станет равна 0,9 от установившегося тока?
17084. По формуле, полученной в задаче 30.18, установившееся значение тока достигается через бесконечное время. Как это согласовать с тем фактом, что на самом деле установившееся значение тока достигается через конечное время? Каковы границы применимости формулы, полученной в задаче 30.18? 30.18. Когда вы научитесь интегрировать, попробуйте рассчитать режим при замыкании цепи с катушкой и резистором на источник тока с постоянной ЭДС, т.е. рассчитать зависимость силы тока от времени. Полагать, что в катушке нет ферромагнитного сердечника.