Описание файла

DJVU-файл из архива «Задачник по физике. Белолипецкий С.Н.», который размещен в категории «книжки и методические указания». Всё это находится в предмете «физика» из четвёртого семестра, которые можно отыскать в файловом архиве МФТИ (ГУ). Не глядя на прямую связь этого архива с МФТИ (ГУ), его также можно отыскать и в других разделах

Распознанный текст из DJVU-файла, 28. страница

При подключении к источнику тока с ЭДС Е = = 15 В и сопротивлением Л = 15 Ом КПД источника г? =. 75%. !37 нлвотл и мощность токл Какую наибольшее мощность Рм,, во наружной цепи может выделять данный исто гник? 3.180а. Когда во наружной цепи выделяется мощность Р

= = 18 Вт, КПД источника тока, гп = 64%. При изменении наружного сопротивления КПД источника пг = 36%.

Какая мощность Р,„., выделяется при всем этом снутри источника тока? 3.181в. Три схожих элемента с ЭДС с и резисторы с сопротивлением Л каждый ь» включены в цепь., изображенную на рисунке. Найдите мощность Р, выделяющуюся на всех со- Л противлениях схемы. Внутренними сопротивлениями элемен- й тов пронобре ть. 3.182з. Напряжение в сети без нагрузки П = 120 В.

При вк,лкчении в сеть плитки номинальной мощности Р„,м = 300 Вт факти

вски выделяющаяся мощность равна Р =- 250 Вт. Какая мощность будет выделяться в 2-ух таких плитках„одновременно вклкченных параллельно в эту сеть? Плитки рассчитаны на напряжение У„, = 120 В. Конфигурации сопротивления плиток при их нагревании не учесть. 3.183. Нагреватель самовара состоит из 2-ух частей. г При подключении к сети первого элемента вода в самоваре закипает через 1

= 15 мин, при подключении только второго элемента через 1г = 20 мин. Через какое время вода в самоваре закипит, если элементы подключить к сети: а) поочередно; б) параллельно.

3.184. Электроплитка имеет три секции с схожими г сопротивлениями. При параллельном их соединении вода в чайнике закипает через 1 = 6 мин. Через какое время закипит вода той же массы и той гке на пьльной температуры при соединении секций, показанном на рисунке.

электроплитка, сопротивление

К задачке ЗЛ84 3.185г. Конденсатор емкости Washing machine имеюпщй заряд д

, соединяют обратно заряженными обкладками через резистор 138 э1(ВК’ггичес !ВО и мл!’ИВтизм ГЛ. 3 с конденсатором емкости Се, имеющим заряд ((в. Какое количество теплоты (,! выделяется на резисторе? 3.186′. Какое количество теплоть! Я выделится на резисто- 3 ре сопротивления 1! после замыкания кл!оча К (са! набросок)? Внутренним сопротивлением источника пренебречь.

3.1873. Конденсатор емкости С, заряженныи до напряжения с, подключается через резистор с огромным сопротивлением к батарее с ЭДС 55′ (сз! набросок). Обусловьте количество теплоты (. которое выделяется в цепи прk зарядке конденсатора до напряжения 5с. К задачке 3.188 К задачке 3.187 К задачке 3.!86 3.1888.

электроплитка ЗЛАТА

Меж обкладкал!и плоского конденсатора размещена диэлектрическая пластинка (с = 3), заполняющая весь объем конденсатора. Конденсатор через резистор подключен к батарее с ЭДС 5′ = 100 В (ск! набросок). П;!астину стремительно убирают так, что заряд на конденсаторе не успевает поменяться. Какая энергия („) выделится после чего в цепи в виде теплоты? Емкость незаполненного конденсатора Со = 100 мкФ. 3.1893.

Найти сопротивление Л подводящих проводов от исто !ника (7 = 120 В, если при маленьком замыкании предохранители из свинцовой проволоки площадью сечения а = 1 мм 2 и длины?, = 2 Washing machine плавятся за время т = О, 03 с. Исходная температура предохранителя Т = 300 К, температура плавления свинца Тез = 600 К, плотность свинца О = 11,3 х 103 кг,’мз, удельное сопротивление свинца р = 2,1. 10 Ом и, удельная — 7 теплоемкость свинца с — 0,13 кДж.'(кг.К), удельная теплота плавления Л = 25 кДж,’кг. 3.190.

Под каким напряжением Г необходимо передавать электроэнергию на расстояние? = 5 км, !тобы при плотности тока 7′ = О, 25 А,’ммв в медных проводах двухпроводной косильной лески электропсреда !и утраты в косильной лески составляли г( = 1 хе от передаваемой мощности? Удельное сопротивление меди р = 1, 7 10 » Ом.м. Электронный ТОК В РАЗ’!ИЧНЫХ СРЕДАХ !39 3.12 3.191а. От источника тока нужно передать потребителю мощность Ре = 4 кВт. Сопротивление подводящих проводов Л =. О, 4 Ом.

Какое напряжение Г должно быть на зажимах источника, чтоб утраты мощности в проводах составляли г1 = 4% от потребляемой мощности? 3.192а. Трамвай массы нп = 22,5 т идет поначалу по горизонтальному участку, а потом в гору с уклоном й = 0,03. В первом случае ток в движке 7

= 60 А, а во 2-м 12 = 118 А. найдите скорости с1 и п2 трамвая, если коэффициент трения в обоих случаях д = 0,01, напряжение в косильной лески Г = 500 В, КПД мотора и передачи г1 = 75 %. 3.12. Электронный ток в разных средах Плотность тока 4 в металле равна заряду всех электронов, проходящих за единицу времени через единицу площади поперечного се тония проводника: 1 =.пест, где пв концентрация электронов проводилюсти, е — абсолютная величина заряда электрона.

и.- средняя скорость дрейфа электронов под действием наружного электронного поля. Закон Ома дяя плотности тпока (закон Ома в дифференциальной форме): плотность тока проводимости пропорциональна напряженности Е электронного поля в проводнике и совпадает с ней по направлению: 1-ый закон, Фарадея (1-ый закон электролиза): масса Л1 вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна электронному заряду ф прошедшему терез электролит: ЛХ = к1,

READ  Можно ли обложить печь керамической плиткой

; коэффициент пропорциональности Й именуют химическим эквивалентом вещества.

2-ой закон Фарадея (2-ой закон электролиза): электро- хим эквивалент данного вещества пропорционален его хим эквиваленту й„: й., й= — ‘ Р ) где Г = еА’А — неизменная Фарадея. Хим эквивалентом вещества именуют отношение молярной массы данного веще- 140 э3!Вк’ггиче33!’ВО и мл!’ннтизм Гл. 3 ства р к гго валентности Я 7! 1х— 2’ Обведнненны!1 закон Фарадея (объединенный закон электролиза): !!4 = — — О. У2 ‘ Зна !ения молярных масс р веществ и валентностей У ионов во всех зада !ах данного раздела следует определять по Повторяющейся таблице частей Ыенде3!сева.

Обзор настольной плиты Мечта 212Т

3.193′! Катушка радиуса г = 25 Washing machine, содержащая Л = 500 и узкого медного провода, крутится с удаловой скоростью а! = = 300 рад, с вокруг собственной оси. Через скользящие контакты катушка подключена к баллисти тескому гальваноыструс Обп!сс сопротивление всей цепи Л = 21 Ом. Найдитс удельный заряд е/га, носителей тока в меди, если при резком затормаживании катушки через гальванометр проходит заряд 4 = 10 нКл. 3.1943. Сплошной железный цилиндр радиуса Л вратцается с неизменной угловой скоростью ш.

Пайдито зависимость напряженности поля Е от расстояния ! от оси цилиндра и разность потенциалов Г меж поверхностью цилиндра и его осью. 3.1953. Обусловьте среднюю скорость и упорядо !енного движения электронов в медном проводе при плотности неизменного тока у = 6 А ммз, если считать, что на каждый атом меди приходится один свободный электрон. Какое количество теплоты 4 выделится при всем этом в единице объема провода в единицу врсмени7 Ыолярная масса меди !3 = 63,5 10 3 кг,’ьюль, плотность меди О = 8,9 10 кг,’м., удельное сопротивление меди 3, 3 р=1,7 10 30мм.

3.196. Найдите суммарный импульс электронов в прямом проводе длины 7 = 1000 м, по которому те тет ток 1 = 70 А. 3.197. По прямому медному проводу длины Ь = 1000 м и се !ения 3 = 1 мм то к!т ток 1 = 4,5 А. Считая, что на каждый атом меди приходится один свободнын электрон, найдите время 3, за которое электрон переместится от 1-го конца провода до дру! ого, также сумл!у сил Р.я, действуяп!их на все свободные электроны в данном проводе со стороны электронного поля. Плотность меди 47 = 8,9 103 кг!’мз, удельное сопротивление р = 1, 68.

10 в Ом.м. 3.1983. Какую длину 7 иь!ест вольфрамовая нить накала лампочки, рассчитанной на напряжение Г = 220 В и мощность Р = 200 Вт7 Температура накаленной нити Т = 2700 К, поперечник 3. 12 Электронный ТОК В РАЗ!!ИЧНЫХ СРЕДАХ !41 нити сс = 0.,03 мм. Удельное сопротивление вольфрама ро = = 5,5.

10 в Ом.м при температуре То = 293 К. Считайте, что удельное сопротивление вольфрама прямо пропорционально абсолютнойс температуре. 3.199т. В каком процесте через раствор проходит болыпий электронный заряд с4; при выделении ис =- 1 моль никеля из раствора %ЯО4 либо при выделении иг = 1 моль железа из раствора ГсС12? 3.200. При пропускании через электролит тока силы 1 = 1 = 1. 5 А за 1.= 5 мин па катоде выделилось сп = 137 мг некого металла. Что же это все-таки за металл.’ 3.2012. При электролизе раствора азотнокислого серебра в течение

= 1 час выделилось т = 9,4 г серебра. Обусловьте ЭДС поляризации Е, сели напряжение на зажимах ванны 5с = = 4, 2 В, а сопротивление раствора Л = 1, 5 Ом.

3.2022. Для серебрения Ас = 12 ложек, любая из которых имеет поверхность площади Я = 50 сгс, через раствор соли 2 серебра пропускают ток силой 1 = 1, 8 А. С какой средней скоростью и возрастает толщина серебряного покрытия ложки». Плотность серебра р = 10, 5 10з кгс’ьсз. 3.203а. Какая масса т меди выделилась в течение времени 1 =. 10 с на катоде при электролизс Сп804, если в теченио первых 1сс2 — 5,0 с значение тока умеренно росло от 0 до 1с = 3.0 А, а в течение следующих 1,с2 = 5,0 с умеренно уменьшалось до значения 72 = 1,0 А? 3.2042.

Подготовка к контрольной по физике. Примеры решения задач

Конденсаторы и нелинейные элементы в электронных цепях

40.12. Найдите напряжения U1 и U2 на конденсаторах C1 и C2 в схеме, представленной на рисунке, если понятно, что при замыкании резистора с сопротивлением R накоротко сила тока через источник тока увеличивается в n = 3 раза. ЭДС источника тока равна E. Уравнение состояния безупречного газа Молекулярная физика и термодинамика

40.22. Обусловьте заряд q конденсатора C в схеме, представленной на рисунке. Внутренним сопротивлением источника тока пренебречь.

40.3. Найдите заряды q1 и q2 на конденсаторах C1 и C2 в схеме, показанной на рисунке. Внутренними сопротивлениями источников тока пренебречь.

40.42. Какой заряд q протечет через сопротивление R2 после размыкания ключа K (Washing machine. набросок), если R1 = R2 = R3 = R4 = R = 20 Ом, E = 100 В, r = 10 Ом, C = 10 мкФ.

40.52. Какой заряд q пройдет через ключ K (Washing machine. набросок), если его замкнуть?

40.62. Обусловьте заряд q, протекающий через ключ K при его замыкании (Washing machine. набросок). Внутренним сопротивлением источника тока пренебречь.

40.73. Резистор с сопротивлением R и нелинейное сопротивление, вольтамперная черта которого имеет вид. где a – неизменная, соединены поочередно и подключены к источнику напряжения Uo. Найдите силу тока I в цепи. Внутренним сопротивлением источника пренебречь.

40.83. Схема (Washing machine. набросок) состоит из 2-ух схожих резисторов с сопротивлениями R и 2-ух схожих нелинейных частей, вольтамперная черта которых имеет вид U = a I2, где a – некая популярная неизменная. При какой ЭДС E источника ток через гальванометр равен нулю? Сопротивлением источника пренебречь.

READ  Как запустить сплит систему после зимы

К задачке 40.8. К задачке 40.9. К задачке 40.10.

40.93. На рисунке приведена зависимость силы тока через авто лампочку от напряжения на ней. Лампочку и резистор с сопротивлением R = 2 Ом подключают к источнику тока с ЭДС E = 15 В и внутренним сопротивлением r = 3 Ом. Какими будут напряжение U на лампочке и сила тока I через нее, если лампочка и резистор соединены: а) поочередно; б) параллельно?

40.103. На рисунке приведен график зависимости напряжения на разрядном промежутке дугового разряда от силы тока. Дугу подключают к источнику неизменного напряжения поочередно с резистором. При каком наивысшем сопротивлении R резистора дуга может пылать при ЭДС источника E = 85 В? Внутренним сопротивлением источника пренебречь.

40.113. Нелинейный двухполюсный элемент имеет квадратичную вольтамперную характеристику: ток через этот элемент пропорционален квадрату приложенного к нему напряжения. Два таких двухполюсника соединены параллельно. Поочередно с ними включен очередной таковой же элемент. На полученную цепь подано напряжение U. Обусловьте напряжение Ui на каждом из частей.

Работа и мощность тока. Термическое действие тока

Закон Джоуля – Ленца: в проводнике с неизменным током за интервал времени D t выделяется количество теплоты D Q, пропорциональное квадрату силы тока I, сопротивлению проводника R и продолжительности интервала D t:

Мощность P тока, текущего в проводнике на участке 1 – 2, пропорциональна силе тока I и напряжению U12 меж его концами:

41.12. Источник тока с ЭДС E и внутренним сопротивлением r замкнут на реостат. Как находится в зависимости от силы тока I в цепи мощность Pист, выделяемая источником; мощность Pвн, выделяемая во наружной цепи, и коэффициент полезного деяния h источника тока? Постройте графики зависимостей Pист(I), Pвн(I), h (I). При какой силе тока I = Io мощность, выделяемая во наружной цепи, будет большей? Чему равна эта большая мощность Pmax?

41.22. Источник тока с ЭДС E и внутренним сопротивлением r замкнут на реостат. Как находится в зависимости от сопротивления R реостата мощность Pвн, выделяемая во наружной цепи; мощность Pист, выделяемая источником тока; мощность Pвнутр, выделяющаяся снутри источника, и коэффициент полезного деяния h источника? Постройте графики зависимостей Pвн(R), Pист(R), Pвнутр(R) и h (R). При каком сопротивлении R = Ro реостата во наружной цепи выделяется наибольшая мощность? Чему равен при всем этом КПД h (Ro) = h o?

41.32. Плитка при номинальном напряжении Uo = 220 В имеет мощность Po = 800 Вт. При включении плитки в сеть напряжение на розетке меняется с U1 = 200 В до U2 = 180 В. Обусловьте сопротивление Rnp подводящих проводов.

41.42. Разность потенциалов в сети зарядной станции U = 20 В. Внутреннее сопротивление АКБ, поставленного на зарядку, r = 0,8 Ом. В исходный момент времени его остаточная ЭДС E = 12 В. Какая мощность P2 расходуется станцией на зарядку АКБ при этих критериях? Какая мощность P2 при всем этом тратится на нагревание АКБ?

41.52. Имеются два резистора с сопротивлениями R1 = 2 Ом и R2 = 4,5 Ом. Их подключают к источнику тока поначалу параллельно, а потом поочередно. При каком значении внутреннего сопротивления r источника тока в обоих случаях во наружной цепи выделяется однообразная мощность?

41.62. При последовательном подключении к источнику тока 2-ух электронных нагревателей с сопротивлениями R1 = 3 Ом и R2 = 48 Ом в их выделяется однообразная мощность P = 1,2 кВт. Обусловьте силу тока Iк.з. при маленьком замыкании источника.

41.72. При подключении к источнику тока с ЭДС E = 15 В и сопротивлением R = 15 Ом КПД источника h = 75 %. Какую наивысшую мощность Pmax во наружной цепи может выделять данный источник?

41.83. Когда во наружной цепи выделяется мощность P1 = 18 Вт, КПД источника тока h 1 = 64 %. При изменении наружного сопротивления КПД источника h 2 = 36 %. Какая мощность Pвнут выделяется при всем этом снутри источника тока?

41.93. Три схожих элемента с ЭДС E и резисторы с сопротивлением R каждый включены в цепь, изображенную на рисунке. Найдите мощность P, выделяющуюся на всех сопротивлениях схемы. Внутренними сопротивлениями частей пренебречь.

41.103. Напряжение в сети без нагрузки U = 120 B. При включении в сеть плитки номинальной мощности Pном = 300 Вт практически выделяющаяся мощность равна P = 250 Вт. Какая мощность будет выделяться в 2-ух таких плитках, сразу включенных параллельно в эту сеть? Плитки рассчитаны на напряжение Uном = 120 В. Конфигурации сопротивления плиток при их нагревании не учесть.

41.112. Нагреватель самовара состоит из 2-ух частей. При подключении к сети первого элемента вода в самоваре закипает через t1 = 15 мин, при подключении только второго элемента – через t2 = 20 мин. Через какое время вода в самоваре закипит, если элементы подключить к сети: а) поочередно; б) параллельно.

41.122. Электроплитка имеет три секции с схожими сопротивлениями. При параллельном их соединении вода в чайнике закипает через t = 6 мин. Через какое время закипит вода той же массы и той же исходной температуры при соединении секций, показанном на рисунке?

электроплитка, сопротивление

41.132. Конденсатор емкости C1, имеющий заряд q1, соединяют обратно заряженными обкладками через резистор с конденсатором емкости C2, имеющим заряд q2. Какое количество теплоты Q выделяется на резисторе?

41.143. Какое количество теплоты Q выделится на резисторе сопротивления R после замыкания ключа K (Washing machine. набросок)? Внутренним сопротивлением источника пренебречь.

41.153. Конденсатор емкости C, заряженный до напряжения E подключается через резистор с огромным сопротивлением к батарее с ЭДС 5E (Washing machine. набросок). Обусловьте количество теплоты Q, которое выделяется в цепи при зарядке конденсатора до напряжения 5E.

READ  Индукционная плита hotpoint ariston как включить

К задачке 41.14 К задачке 41.15 К задачке 41.16

41.163. Меж обкладками плоского конденсатора размещена диэлектрическая пластинка ( e = 3), заполняющая весь объем конденсатора. Конденсатор через резистор подключен к батарее с ЭДС E = 100 B (Washing machine. набросок). Пластинку стремительно убирают так, что заряд на конденсаторе не успевает поменяться. Какая энергия Q выделится после чего в цепи в виде теплоты? Емкость незаполненного конденсатора Co = 100 мкФ.

41.173. Найти сопротивление R подводящих проводов от источника U = 120 B, если при маленьком замыкании предохранители из свинцовой проволоки площадью сечения S = 1 мм2 и длины L = 2 Washing machine плавятся за время t = 0, 03 с. Исходная температура предохранителя T = 300 K, температура плавления свинца Tпл = 600 K, плотность свинца D = 11,3 × 103 кг/м3, удельное сопротивление свинца r = 2,1 × 10–7 Ом × м, удельная теплоемкость свинца c = 0,13 кДж/(кг × К), удельная теплота плавления l = 25 кДж/кг.

41.183. Под каким напряжением U необходимо передавать электроэнергию на расстояние L = 5 км, чтоб при плотности тока j = 0,25 А/мм2 в медных проводах двухпроводной косильной лески электропередачи утраты в косильной лески составляли h = 1 % от передаваемой мощности? Удельное сопротивление меди r = 1,7 × 10–8 Ом × м.

41.193. От источника тока нужно передать потребителю мощность Po = 4 кВт. Сопротивление подводящих проводов R = 0,4 Ом. Какое напряжение U должно быть на зажимах источника, чтоб утраты мощности в проводах составляли h = 4 % от потребляемой мощности?

41.203. Трамвай массы m = 22,5 т идет поначалу по горизонтальному участку, а потом в гору с уклоном k = 0,03. В первом случае ток в движке I1 = 60 А, а во 2-м I2 = 118 А. Найдите скорости v1 и v2 трамвая, если коэффициент трения в обоих случаях m = 0,01, напряжение в косильной лески U = 500 В, КПД мотора и передачи h = 75 %.

Физика (стр. 10 )

Общее сопротивление участка цепи Ток в неразветвленной части цепи (и в резисторе R6) Потому что R4 =R5 и I4 =I5, то

Каково соотношение количеств теплоты, выделяемых в единицу времени в сопротивлениях R1 и R2, если R1 =0,5R2.

Количество теплоты, выделяемое в сопротивлении R1 рассчитывается по формуле в сопротивлении по формуле Как следует, другими словами

Как поменяется сопротивление проволоки, если ее длину и радиус уменьшить вдвое?

Зависимость сопротивления проводника от длины и площади поперечного сечения выражается формулой Тогда Как следует, т. е. при уменьшении длины и радиуса проволоки в 2 раза ее сопротивление возрастет в 2 раза.

Провод сопротивлением 1Ом растянули по длине в три раза. Чему равно сейчас его сопротивление?

Сопротивление проводника вычисляется по формуле При растяжении проводника его объем остается постоянным следовательно, при увеличении длины в 3 раза, площадь поперечного сечения уменьшается в 3 раза. Таким образом, т. е. сопротивление проводника увеличится в 9 раз.

Электростанция снабжает электроэнергией завод по проводам с сопротивлением R, потребляемая заводом мощность Р Вт. Во сколько раз уменьшатся потери, если повысить напряжение в косильной лески электропередачи с 12 кВ до 36 кВ?

Потребляемая заводом мощность находится по формуле P =I×U, I=P/U, таким образом, при увеличении напряжения в 3 раза сила тока уменьшится в 3 раза. Мощность потерь электроэнергии в подводящих проводах P1 =I2 ×R с уменьшением тока в 3 раза уменьшится в 9 раз.

Электроплитка имеет три секции одинакового сопротивления R. Если все три секции соединены параллельно, вода в чайнике закипает через t0=6 мин. Через какое время закипит вода при соединении секций последовательно.

Количество теплоты, выделяемое в проводнике при прохождении электрического тока При параллельном соединении секций при последовательном соединении секций Так как для нагревания требуется одинаковое количество теплоты, то Q1 =Q2, 3t1 =t2/3. Следовательно, t2=9t1=54 мин.

Мощность, выделяемая на внешнем сопротивлении R, находится по формуле P =I2 ×R, где сила тока по закону Ома для полной цепи находится по формуле Выделяемая мощность Р будет максимальной при условии при Следовательно, выделяемая мощность будет максимальной при

Лампочки, сопротивление которых 3 и 12 Ом, поочередно подключенные к некоторому источнику тока, потребляют одинаковую энергию. Найдите внутреннее сопротивление источника тока.

Энергия, потребляемая первой лампочкой, W1 =I12×R1×t, где сила тока по закону Ома для полной цепи таким образом, Энергия, потребляемая второй лампочкой, По условию задачи W1 =W2, следовательно, таким образом,

К источнику тока с ЭДС 15 В подключен проводник сопротивлением R =4 Ом, в результате чего амперметр показал силу тока 3 А. Какая мощность выделится в проводниках, если параллельно R подключить такой же проводник?

В соответствии с законом Ома для полной цепи При параллельном подключении такого же проводника сопротивление внешней цепи уменьшится в 2 раза, следовательно, Мощность электрического тока во внешней цепи

Определите силу тока при коротком замыкании батареи с ЭДС 12В, если при замыкании ее на внешний резистор сопротивлением 4 Ом сила тока в цепи равна 2 А.

Закон Ома для полной цепи Ток короткого замыкания (сопротивление внешней цепи равно нулю) тогда Следовательно,

Конденсаторы емкости С1=С2 =С и резисторы, сопротивление которых равны R, подключены к батарее напряжением U0. Найдите установившиеся заряды на конденсаторах.