Решение задач по физике. Онлайн-база готовых решений.
Поиск по задачам:
Вход на сайт
24404. Найти отношение максимальных полезных мощностей P1/P2 двух цепей. В одной из них (P1) включено m одинаковых источников последовательно, а в другой (P2) n — параллельно.
24405. В цепи, изображенной на рисунке, отсутствует ток в резисторе сопротивлением R=4 Ом. Определите отношение R1/R2, пренебрегая внутренними сопротивлениями источников тока.
24406. При подключении амперметра последовательно с сопротивлением R=20 Ом непосредственно к батарее, внутренним сопротивлением которой можно пренебречь, стрелка амперметра отклоняется на всю шкалу. Когда же включение производится через потенциометр (см. рис.) с сопротивлением R1=100 Ом, причем R2=60 Ом, показание амперметра уменьшается в три раза. Определите внутреннее сопротивление амперметра Ra.
24407. Два источника тока с ЭДС e1 и e2 и внутренними сопротивлениями r1 и r2 соединены последовательно и замкнуты на сопротивление R. Как изменится ток в сопротивлении R, если второй источник замкнуть накоротко?
24408. Собрана электрическая схема, показанная на рисунке. Как изменятся показания вольтметра, если разомкнуть ключ K ? Сопротивление вольтметра считать бесконечно большим.
24409. Собрана электрическая схема, показанная на рисунке. Как изменятся показания амперметра, если замкнуть ключ К ?
24410. Два одинаковых гальванических элемента с внутренним сопротивлением r=0,2 Ом каждый и нагрузка сопротивлением R соединены параллельно. Если гальванические элементы соединить последовательно, то мощность, выделяющаяся в нагрузке, возрастет в К=2,25 раз. Чему равно сопротивление нагрузки?
24411. Динамомашина с ЭДС е\=12 В и внутренним сопротивлением r1=0,2 Ом заряжает батарею аккумуляторов с ЭДС e2=10 В и внутренним сопротивлением r2=0,6 Ом. Параллельно батарее включена лампочка с сопротивлением R==3 Ом. Какова сила тока в батарее I_б и в лампочке I_л?
24412. К генератору с ЭДС e1=130 В и внутренним сопротивлением т1=5 Ом подключены параллельно батарея аккумуляторов с ЭДС e2=100 В и внутренним сопротивлением r2=2 Ом и нагревательный прибор. Какой ток I идет через нагревательный прибор, если зарядный ток в батарее I0=10 А?
24413. Гальванический элемент поочередно замыкается проволоками с сопротивлением R1=4 Ом и R2=9 Ом. В обоих случаях количество тепла Q, выделяющегося в одной проволоке в единицу времени, одно и то же. Какое количество тепла Q1 в единицу времени выделится, если включены сразу обе проволоки? Каково внутреннее сопротивление элемента r?
24414. Между каждыми двумя из N точек включено сопротивление R. Какая мощность будет выделяться в этой сети, если к каким-либо двум точкам подсоединить источник ЭДС е, внутреннее сопротивление которого тоже R ?
24415. Три элемента включены параллельно сопротивлению R. Электродвижущие силы элементов e1=2 В, e2=1,7 В, e3=1,6 В, а их внутренние сопротивления соответственно r1==0,3 Ом, r2=r3=0,1 Ом. Включенный последовательно с элементом e3 чувствительный гальванометр не обнаруживает тока. Определить величину сопротивления R и силы токов во всех участках цепи.
24416. Найти количество тепла Q, выделяющееся на сопротивлении R1, после перевода ключа из положения 1 в положение 2 в схеме на рисунке.
24417. В схеме, изображенной на рисунке, определите количество тепла, выделившееся на каждом сопротивлении после замыкания ключа. Вначале один конденсатор заряжен до напряжения U, другой не заряжен.
24418. Пренебрегая внутренними сопротивлениями источников тока в схеме (см. рис.) найдите а) мощность, выделяемую или поглощаемую каждым источником; б) количество теплоты, выделяющееся в единицу времени на каждом резисторе; в) те же характеристики при изменении полярности одного из источников.
24419. Батарея с ЭДС е=4 В и внутренним сопротивлением r=1 Ом включена во внешнюю цепь. Какое количество теплоты Q выделяется в единицу времени на внутреннем сопротивлении батареи, если подключенный к полюсам батареи вольтметр показывает напряжение: а) U=6 В, причем в той же полярности, что и при разомкнутой внешней цепи; б) напряжение U=2 В, причем в полярности, противоположной той, которая существует при разомкнутой внешней цепи?
24420. Источник тока с внутренним сопротивлением r замкнут на сопротивление R. При этом в сопротивлении R выделяется на 10% меньше теплоты, чем это было бы при r=0. Определите отношение r/R.
24421. Два аккумулятора, ЭДС которых e1=57 В и e2=32 В соединены, как указано на рисунке. Чему равна разность потенциалов между точками а и b, если отношение внутренних сопротивлений аккумуляторов k=r2/r1=1,5?
24422. Определите заряд конденсатора в цепи, схема которой показана на рисунке.
24423. Определить напряжение на каждом конденсаторе в приведенной схеме, если значения C1, C2, e1, e2, r1, r2, R известны.
24424. Каков заряд пластин конденсатора С в цепи, схема которой показана на рисунке? Выразите заряд конденсатора через обозначенные на рисунке величины.
24425. Определите индукцию магнитного поля В на расстоянии R=20 см от длинного прямого провода, по которому идет ток I=5 А.
24426. По двум длинным параллельным проводам, находящимся на расстоянии l=6 см друг от друга, текут в одном направлении токи I=1,7 А. Определите индукцию магнитного поля в точке, отстоящей на h=6 см от середины отрезка, соединяющего провода.
24427. По двум длинным параллельным проводам, находящимся на расстоянии l=6 см друг от друга, текут в противоположные стороны токи I=1,7 А. Определите индукцию магнитного поля в точке, отстоящей на h=6 см от середины отрезка, соединяющего провода.
24428. В замкнутом контуре длиной L идет ток I. Сравните индукцию магнитного поля в центре контура в случаях: а) контур круговой; б) квадратный; в) равносторонний треугольник.
24429. Провод длиной L свернут в круглую катушку с N витками. Каким магнитным моментом обладает катушка при токе 7?
24430. Вектор индукции однородного магнитного поля (В=0,2 Тл) образует угол а=30° с нормалью к поверхности круглого диска радиусом R=4 см. Каков магнитный поток Ф через поверхность диска?
24431. Найти магнитный поток Ф через цилиндрическую катушку радиусом R=4 см с N=300 круглыми витками, если вектор индукции однородного магнитного поля (В=0,2 Тл) образует угол a=30° с осью катушки?
24432. Два прямых провода длиной I=50 см расположены параллельно друг другу на расстоянии d=1,5 мм. По проводам идут токи I=15 А в противоположных направлениях. С какой силой F отталкиваются провода?
24433. Четыре длинных прямых параллельных провода расположены вдоль ребер квадратного параллелепипеда со стороной квадрата, равной а. По проводам идут одинаковые токи I. Определите силу F, действующую на единицу длины проводов, если а) все токи направлены в одну сторону; б) токи, прилегающие к одной стороне квадрата, направлены в противоположные стороны.
24434. По длинному тонкому прямому проводу идет ток I==20 А. Электрон, находящийся на расстоянии d=1 см от оси провода, движется со скоростью V=5·106 м/с. Какая сила F действует на электрон, если он движется а) по радиусу от провода; б) параллельно проводу в том же направлении, что и ток в проводе; в) перпендикулярно проводу по касательной к окружности, проведенной вокруг провода?
24435. Бесконечно длинный провод, по которому идет ток, изогнут так, как показано на рисунке. При каком расстоянии h индукция магнитного поля в центре окружности равна нулю, если R=10 см?
24436. По бесконечно длинному проводу, совпадающему с осью z, идет ток 20 А. Второй бесконечно длинный провод, параллельный оси z, проходит через точку x0=10 см на оси х. а) Каков ток во втором проводе, если индукция магнитного поля в точке х=2 см на оси х равна нулю? б) Какова магнитная индукция в точке х=5 см на оси x?
24437. Какая магнитная сила F действует на протон, движущийся со скоростью V=4,46·106 м/с в положительном направлении оси х в магнитном поле с индукцией В=1,75 Тл, направленной в положительном направлении оси z?
24438. Какая сила F действует на прямолинейный отрезок провода длиной L=2м, образующий угол a=30° с индукцией однородного магнитного поля В, равной 0,5 Тл, если по проводу идет ток в I=2 А?
24439. По длинному прямому проводу идет ток 8,5 А в положительном направлении оси х. Вектор индукции однородного магнитного поля (В=1,65 Тл) направлен вдоль оси у. Какая сила действует на единицу длины провода?
24440. На линейный проводник длины l, расположенный перпендикулярно вектору индукции однородного магнитного поля, действует сила f, если ток в проводнике равен I. С какой силой F магнитное поле будет действовать на изогнутый под углом ф проводник длиной l + L, если через этот проводник проходит ток I1, а плоскость изгиба а) параллельна вектору магнитной индукции; б) перпендикулярна вектору магнитной индукции?
24441. На какой угол а от вертикали отклонятся тонкие нити, на которых горизонтально подвешен проводник длиной l и массой т (см. рис.), если по нему пропустить ток I при наличии однородного вертикального магнитного поля с индукцией В ?
24442. Квадратная рамка со стороной l закреплена так, что может свободно вращаться вокруг горизонтально расположенной стороны. Масса каждой из сторон рамки равна т. На какой угол а от вертикали отклонится рамка, если по ней пропустить ток I и поместить ее в однородное вертикальное магнитное поле с индукцией В?
24443. По кольцу радиуса R, сделанному из тонкой проволоки сечением S, течет ток I. Кольцо помещено в однородное магнитное поле с индукцией В, перпендикулярной плоскости кольца. Определить механическое напряжение a в кольце.
24444. Контур с текущим по нему током расположен в неоднородном магнитном поле. Направление тока показано стрелкой (см. рис.). Линии индукции магнитного поля симметричны относительно нормали к плоскости витка, проведенной через центр контура. Как будет двигаться контур?
24445. Электрон с кинетической энергией W=45 кэВ движется по круговой орбите, лежащей в плоскости, перпендикулярной вектору магнитной индукции (В=0,325 Тл). а) Каков радиус орбиты? б) Каковы период и частота обращения электрона?
24446. Частица массой т, обладающая электрическим зарядом q, влетает в область, где существует однородное магнитное поле с индукцией В. Скорость частицы V составляет угол а с индукцией магнитного поля. Покажите, что частица будет двигаться по винтовой линии. Определите радиус окружности R, получающейся при проектировании траектории на плоскость, перпендикулярную индукции магнитного поля и время t, за которое частица проходит один шаг спирали.
24447. Заряженная частица влетает в однородное магнитное поле под углом а=45° к линиям магнитной индукции и движется по винтовой линии. Найти радиус R винтовой линии, если шаг винтовой линии (смещение вдоль винтовой линии за один оборот) h=6,28 см.
24448. Заряженная частица помещена без начальной скорости в область, где постоянное однородное электрическое и магнитное поля взаимно перпендикулярны. Напряженность электрического поля равна Е, индукция магнитного поля В, заряд частицы q, ее масса m. Описать движение частицы.
24449. Заряженная частица движется в однородных взаимно перпендикулярных электрическом и магнитном полях. В некоторый момент времени ее скорость Vq перпендикулярна Е и В. При этом выполняется условие E/(V0·B) <<1. В те моменты времени, когда скорость частицы направлена противоположно V0, отношение кинетической энергии частицы к ее начальной кинетической энергии равно b. Определить по этим данным E/(V0·B).
24450. Пусть в некоторой системе отсчета постоянный магнит и заряд покоятся. Если других полей нет, то заряд будет оставаться неподвижным, так как на неподвижный заряд магнитная сила не действует. Перейдем в новую систему отсчета, движущуюся со скоростью V относительно исходной. В этой системе отсчета и магнит, и заряд движутся. Теперь на движущийся заряд действует магнитная сила, и он должен прийти в движение относительно магнита. Увидим ли мы в разных системах отсчета различные картины?
24451. Пучок протонов движется со скоростью V=12,4 км/с в положительном направлении оси х в магнитном поле с индукцией В=0,85 Тл, направленной по оси у. а) Каково направление и значение напряженности электрического поля, компенсирующего действие магнитной силы? б) Будет ли отклоняться пучок электронов, движущийся в этих полях? Если да, то в какую сторону?
24452. Радиус дуантов циклотрона, используемого для ускорения протонов, составляет 0,7 м, а индукция магнитного поля равна 1,4 Тл. а) Какова частота обращения протонов в циклотроне (циклотронная частота)? б) До какой энергии можно разгонять протоны в таком циклотроне? в) Как изменятся ответы на эти вопросы, если в циклотроне будут разгоняться дейтроны, которые имеют такой же заряд, что и протоны, но вдвое большую массу?
24453. В масс-спектрографе (см. рис.) заряженные частицы ускоряются на участке аb электрическим полем и, попав в постоянное магнитное поле с индукцией В, описывают окружность радиусом R. Найти удельный заряд частицы q/m, если ускоряющее напряжение равно U. Начальную скорость частицы считать равной нулю.
24454. Пучок ионов, состоящий из изотопов 6Li и 7Li, движущихся с одинаковыми скоростями, попадает в однородное магнитное поле масс-спектрометра. Каков будет диаметр орбиты D2 ионов 7Li, если диаметр орбиты ионов 6Li D1=15 см?
24455. Однозарядный положительный ион никеля 58Ni ускоряется разностью потенциалов U=3 кВ и попадает в масс-спектрограф с индукцией магнитного поля, равной В=0,12 Тл. а) Каков радиус кривизны r его орбиты в спектрографе? б) На сколько отличаются радиусы кривизны r и R ионов изотопов 58Ni и 60Ni?
24456. При помещении металлической пластинки, по которой идет ток, в постоянное однородное магнитное поле (см. рис.) на движущиеся заряды действует магнитная сила, в результате чего на поверхности появляется электрический заряд (эффект Холла). а) Какая разность потенциалов устанавливается между крайними точками поперечного сечения пластины? б) Можно ли судить о знаке заряда носителей тока в пластине по эффекту Холла? в) Какова концентрация носителей тока в пластине, если ток в пластине I, индукция магнитного поля В, ширина пластины I, ее толщина d, поперечная разность потенциалов Un, а ток возникает в результате движения свободных электронов?
24457. По металлической пластине толщиной d=0,1 см и шириной L=2 см идет ток I=20 А при индукции магнитного поля В=2 Тл. Возникающая холловская разность потенциалов составляет U=4,27 мкВ (см. рис.). а) Какова скорость движения электронов в пластине? б) Какова концентрация свободных электронов?
24458. В крови содержатся ионы, так что в ней возможно наблюдать эффект Холла. В большой артерии диаметром D==0,85 см скорость крови составляет V=0,6 м/с. Если индукция магнитного поля равна В=0,2 Тл, какая разность потенциалов U возникает по диаметру артерии?
24459. Металлический провод длиной L=30 см движется со скоростью V=8 м/с перпендикулярно вектору магнитной индукции (В=0,05 Тл). а) Какая магнитная сила Fm действует на электроны в проводе? б) Какова напряженность Е электрического поля, возникающего в проводе при этом движении? в) Каково напряжение U между концами проводника? г) При какой скорости движения провода V1 напряжение на его концах U1=6 В?
24460. Каковы электрическая We, магнитная Wm и полная энергия W в объеме V=1 м3, где создано электрическое поле с напряженностью Е=104 В/м и магнитное поле с индукцией В=1 Тл?
24461. Индукция магнитного поля равна В=12 Тл. Какова напряженность электрического поля Е, в единице объема которого сосредоточена такая же энергия, что и у магнитного поля?
24462. Проводящий контур в форме квадрата со стороной, равной L, лежит в одной плоскости с длинным прямым проводом, параллельным двум сторонам витка. Определите взаимную индуктивность витка и длинного провода, если расстояние длинного провода от ближайшей стороны витка составляет X.
24463. На катушку радиусом r=5 см намотано N=80 витков провода, обладающего сопротивлением R=30 Ом. С какой скоростью должна изменяться индукция пронизывающего катушку магнитного поля В, чтобы ток в обмотке I равнялся 4 А?
24464. Плоский проволочный виток, имеющий площадь S и сопротивление R, находится в однородном магнитном поле с индукцией В. Направление вектора магнитной индукции перпендикулярно плоскости витка. Магнитное поле исчезает с постоянной скоростью за время t. Какое количество теплоты Q выделится в витке?
24465. Заряд Q равномерно распределен по тонкому непроводящему кольцу, которое лежит на гладкой горизонтальной плоскости. Индукция магнитного поля, перпендикулярная плоскости кольца, меняется от 0 до В. Масса кольца m. Какую угловую скорость вращения w приобретет кольцо?
24466. Проволочную катушку, содержащую N витков, помещают в однородное магнитное поле так, что линии индукции перпендикулярны плоскости витков, и с помощью гибких проводников подсоединяют к гальванометру. При быстром удалении катушки из магнитного поля по цепи протекает заряд q, измеряемый гальванометром. Найти индукцию магнитного поля В. Все витки имеют одинаковую площадь. Полное сопротивление цепи равно R.
24467. Из плоского проволочного витка, имеющего сопротивление R, один раз медленно, другой — в три раза быстрее выдвигают магнит. Одинаковую ли работу совершает внешняя сила, выдвигающая магнит?
24468. В электрической цепи (см. рис.) включены последовательно источник тока с ЭДС е и нулевым внутренним сопротивлением, реостат и катушка индуктивности L. В цепи идет установившийся ток. В некоторый момент времени сопротивление реостата начинают менять таким образом, что ток в цепи уменьшается с постоянной скоростью dI/dt. Чему равен ток в цепи при сопротивлении реостата R ?
24469. В электрической цепи включены последовательно источник тока с ЭДС е=2,4 В и нулевым внутренним сопротивлением, реостат сопротивлением R0=2 Ом и катушка индуктивности L=1 Гн. В цепи идет установившийся ток I0. В некоторый момент времени сопротивление реостата начинают менять таким образом, чтобы ток в цепи уменьшался с постоянной скоростью dI/dt=0,1 А/с. Каково сопротивление реостата R спустя время t=2 с после начала изменения тока в цепи?
24470. Металлический провод длиной l может скользить без трения по металлическим рельсам, замкнутым на сопротивление R (см. рис.). Вся система помещена в однородное магнитное поле, вектор индукции которого перпендикулярен плоскости рисунка; В=0,6 Тл, V=8 м/с, l=15 см, R=25 Ом. а) Какая ЭДС е возникает при движении провода? б) Каков при этом ток I цепи? в) Какая сила F необходима для равномерного движения провода? г) Какая мощность Р выделяется на сопротивлении R, если сопротивлением рельсов и провода можно пренебречь?
24471. Металлическая планка длины l может перемещаться без трения по оголенным проводам, замыкая электрическую цепь, как показано на рисунке. Найти силу тока I в цепи в момент, когда сопротивление всей цепи (включая внутреннее сопротивление источника тока с ЭДС е) равно R, а планка движется со скоростью V. Вся цепь помещена в однородное магнитное поле с индукцией В, перпендикулярной плоскости рисунка.
24472. Металлическая планка длиной l и массой т может скользить по оголенным проводам, замыкая электрическую цепь, как показано на рисунке к задаче 4.9. Коэффициент трения скольжения планки по проводам равен m. Вся цепь помещена в однородное магнитное поле, вектор индукции которого В перпендикулярен плоскости рисунка. В цепь включен источник ЭДС е. Внутреннее сопротивление источника и сопротивление планки равно R. Сопротивление проводов пренебрежимо мало. а) Найти ускорение планки, когда ее скорость равна V. б) Найти установившуюся скорость планки V`.
24473. Металлический стержень массой т и сопротивлением R может скользить без трения по двум параллельным проводящим рельсам, находящимся на расстоянии L друг от друга и наклоненным под углом O к горизонту. Индукция В магнитного поля направлена вертикально вверх. а) Какая тормозящая сила F, направленная вверх вдоль рельсов, действует на стержень? б) Какова установившаяся скорость скольжения стержня?
24474. Сопротивление обмотки якоря электромотора r==1,5 Ом. На клеммы мотора подается напряжение U=40 В. Когда мотор вращается с установившейся скоростью, ток в обмотке I=2 А. а) Какова ЭДС индукции е в обмотке якоря? б) Чему равен ток I0 в момент пуска мотора?
24475. Цилиндрическая обмотка генератора состоит из N=50 витков диаметром D=10 см и вращается в магнитном поле с индукцией В=0,5 Т. При какой угловой скорости вращения якоря w максимальная ЭДС Ei будет равна 50 В?
24476. Длинная изолированная проволока свернута в плоскую спираль, имеющую N витков. Наружный радиус спирали равен r, а внутренний — нулю. Спираль находится в однородном магнитном поле, вектор индукции которого перпендикулярен плоскости спирали. Индукция магнитного поля изменяется со временем по гармоническому закону B(t)=Bo·Sin(wt). Какая ЭДС индуцируется между концами спирали?
24477. Параллельно соединенные катушка индуктивности L и резистор R подключены через ключ К к источнику ЭДС е и внутренним сопротивлением r (см. рис.). В начальный момент времени ключ К разомкнут и тока в цепи нет. Какой заряд q протечет через резистор после замыкания ключа? Сопротивлением катушки индуктивности пренебречь.
24478. Две катушки индуктивности L1 и L2 подключены через ключи K1 и K2 к источнику с ЭДС е и внутренним сопротивлением r (см. рис.). Сопротивлением катушек индуктивности пренебречь. После того, как замкнули ключ K1 и ток через катушку L1 достиг значения I0, замыкают ключ K2. Найти установившиеся токи через катушки.
24479. Трансформатор, имеющий N1=500 витков в первичной обмотке, рассчитан на напряжение U1=120 В. Из вторичной обмотки необходимо сделать три вывода с напряжениями U2, равными 2,5 В; 7,5 В и 9 В. Сколько витков вторичной обмотки соответствуют каждому из выводов?
24480. С помощью повышающего трансформатора питают электростатический воздушный фильтр. Трансформатор повышает напряжение как 43 : 1. На первичную обмотку подается напряжение 120 В, а ток во вторичной обмотке равен 1,5·10-3 А. Какую мощность потребляет воздушный фильтр?
24481. Электрический звонок рассчитан на силу тока I=0,4 А при напряжении U=6 В. Для его питания используется трансформатор, первичная обмотка которого содержит N1=2000 витков и подключается к источнику питания с напряжением U1==120 В. Чему равно число витков N2 во вторичной обмотке и какой ток I1 будет протекать по первичной обмотке?
24482. На железный сердечник, форма которого показана на рисунке, намотаны две одинаковые обмотки. Магнитный поток, создаваемый каждой катушкой, не выходит из железного сердечника и делится поровну между разветвлениями. Чему равно напряжение на второй катушке, если первая включена в цепь переменного тока напряжением U ?
24483. На симметричный железный сердечник, показанный на рисунке, намотаны две катушки. При включении катушки 1 в сеть переменного тока напряжение на зажимах катушки 2 — U2=13,2 В. При включении катушки 2 в ту же сеть напряжение на зажимах катушки 1 — U1=120 В. Магнитный поток, создаваемый каждой обмоткой, не выходит из железного сердечника и делится поровну между разветвлениями. Чему равно отношение чисел витков катушек N2/N1 ?
24484. На железный сердечник трансформатора вместо вторичной обмотки надето проводящее кольцо сопротивлением R. К точкам А и В этого кольца, отстоящим друг от друга на 1/3 его длины, подключен идеальный вольтметр. Что покажет этот вольтметр, если ЭДС индукции, наводимая в кольце, равна E ?
24485. Число витков во вторичной обмотке трансформатора с замкнутым сердечником в n=2 раза больше числа витков в первичной обмотке. При включении первичной обмотки в сеть с напряжением U1=100 В на концах разомкнутой вторичной обмотки существует напряжение U2=197 В. Каким будет напряжение на концах разомкнутой вторичной обмотки U2`, если использовать в трансформаторе сердечник того же размера, но из материала с магнитной проницаемостью m в k=10 раз меньше, чем в первом случае?
24486. В длинном соленоиде на единицу длины приходится N витков. Ток в соленоиде изменяется по закону I=I0·Sin(wt). Круглое поперечное сечение соленоида имеет радиус R. Определите значение напряженности индуцируемого электрического поля Е на расстоянии r от оси соленоида: а) r < R; б) r > R.
24487. Конденсатор состоит из двух плоских параллельных квадратных пластин со стороной а=30 см. С какой скоростью должно изменяться электрическое поле Е, чтобы ток смещения составлял Iс=10-3 А?
24488. Две параллельные круглые пластины радиусом R расположены на расстоянии d друг от друга. Они заряжаются от источника питания, напряжение которого изменяется со скоростью dU/dt. Пренебрегая краевым эффектом, определите индукцию магнитного поля на расстоянии r > R от оси пластины.
24489. Протон движется с постоянной скоростью V внутри длинного прямого соленоида параллельно его оси на расстоянии R от нее. На соленоид подается постоянное напряжение, так что за очень короткое время т в нем создается однородное магнитное поле с индукцией В. Опишите дальнейшее движение протона, если за время т можно пренебречь его смещением.
24490. К катушке индуктивностью 40 мГн прикладывается синусоидальное напряжение с амплитудным значением 120 В. Определите сопротивление катушки X_L и амплитудное значение тока в цепи I0 при частоте а) 60 Гц; б) 2000 Гц.
24491. К конденсатору емкостью 20 мкФ приложено синусоидальное напряжение с амплитудным значением 100 В. Определите сопротивление конденсатора X_c и амплитудное значение тока в цепи I0 при частоте а) 60 Гц; б) 2000 Гц.
24492. К последовательной RLC-цепь, состоящей из резистора R=20 Ом, катушки индуктивности L=2 Гн и конденсатора С=2 мкФ подается синусоидальное напряжение с максимальным значением U0=100 В и переменной частотой. Определите а) резонансную частоту v0; б) максимальное значение тока в цепи I0; в) сдвиг фазы между напряжением и током при частоте v==60 Гц.
24493. Какую среднюю мощность Р развивает источник питания в предыдущей задаче при частоте 60 Гц?
24494. Определите максимальные значения напряжения на резисторе, индуктивности и емкости в условиях задачи 5.3 на резонансной частоте.
24495. На последовательную ДС-цепь подается переменное напряжение U=U0·Cos(wt). Определите амплитуду напряжения на конденсаторе Uc как функцию частоты w.
24496. К последовательной RLC-цепь, содержащей конденсатор емкостью С=5,1 мкФ, подключен генератор с напряжением U=11 В. На резонансной частоте v=1,3 кГц рассеиваемая мощность составляет Р=25 Вт. Определите: а) индуктивность L; б) сопротивление R; в) сдвиг фаз между током и напряжением ф при частоте генератора v1=2,31 кГц.
24497. Сколько конденсаторов, одинаковых с уже включенным в последовательную RLC-цепъ, нужно добавить в эту цепь, чтобы резонансная частота увеличилась в три раза? Как их следует включить?
24498. Резистор сопротивлением R=108 Ом, конденсатор емкостью С=0,2 мкФ и катушка индуктивности с L=5,42 мГн подсоединены последовательно к генератору напряжением U==26 В. Ток в цепи равен I=0,141 А. Какова частота генератора v ?
24499. Катушка обладает сопротивлением R=80 Ом, будучи включенной в цепь постоянного тока. Ее импеданс Z на частоте v=1 кГц равен 200 Ом. Пренебрегая емкостным сопротивлением катушки на такой частоте, определите индуктивность L катушки.
24500. Резистор и катушка с индуктивностью L=1,4 Гн соединены последовательно и включены в цепь переменного тока с частотой v=60 Гц. Напряжение на резисторе составляет Ur==30 В, а на катушке индуктивности Ul=40 В. а) Каково сопротивление R резистора? б) Каково напряжение U в сети?
24501. Через катушку идет ток I1=15 А, когда на нее подается напряжение U1=220 В при частоте v=60 Гц. Когда катушку соединяют последовательно с резистором сопротивлением r=4 Ом и подключают к источнику постоянного тока с напряжением U2=100 В, то спустя некоторое время ток в цепи устанавливается на отметке I2=10 А. а) Каково активное сопротивление катушки R ? б) Какова индуктивность катушки L ?
24502. Трансформаторы могут использоваться для согласования импедансов. Например, импеданс на выходе стереофонического усилителя должен быть согласован с импедансом акустической колонки. Покажите, что ток I1 в первичной обмотке согласующего трансформатора связан с напряжением на первичной обмотке U1 и импедансом z вторичной обмотки соотношением: I1=U1/((N1/N2)^2·z), где N1 и N2 — число витков в первичной и вторичной обмотках.
24503. Когда последовательная RLC-цепь подключается к источнику питания с напряжением U=120 В и частотой v=60 Гц, ток в цепи составляет I=11 А и опережает по фазе напряжение на ф=pi/4. а) Какова потребляемая цепью мощность Р? б) Каково ее активное сопротивление R? в) Какова емкость конденсатора, если индуктивность катушки составляет L=0,05 Гн? г) Какую индуктивность L1 или емкость C1 нужно добавить в цепь, чтобы ликвидировать сдвиг фаз между током и напряжением?