Трофимова Т.И., Павлова З.Г. - Сборник задач по курсу физики с регениями (1092346), страница 20
Текст из файла (страница 20)
< 290~ Соленоид диаметром о! = 3 см имеет однослойную обмотку из плотно прилегающих друг к другу витков алюминиевого провода ! р = 26 нОм м) диаметром г?, = 0,3 мм. По соленоиду течет ток )о = 0,5 А Определите количество электричества й, протекающее по соленоиду, если его концы закоротить. ° о ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° Ф ° ° ° ° ° Ф ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° Ток при размыкании и замыкании цепи е-цг, 7=7о(1-е Ц'), где г = г,! К вЂ” время релаксации (Х вЂ” индуктивность, К вЂ” сопротивление).
Катушка инлуктивностью 7, = 1,5 Гн и сопротивлением К, =! 5 Ом и резисторсопротивлением Кг =150 Ом соединены параллельно и подключены к источнику, злектродвижущая сила которого Р = 60 В, через ключ К, Определите напряжение на зажимах катушки через Л = 0,01 с и гг = 0,1 с Две катушки намотаны на один общий сердечник. Определите их взаимную индуктивность, если при скорости изменения силы тока в первой катушке 67,/ц! = 3 А/с во второй катушке ишгупируется ЭДС "„= 0,3 В.
Дин 2 т,г ~11 УзЯ 1 12 ЙОФ$~ А, =0,64 Гн Е„=1 Гн )у 2~ г =Над 1, I1 12 ( у 22 Фоат ~ ~)1гзв Й2 РОЙ з(42з ' Езз — ? Ответ ~„01 ... Р= 20 Вт Ответ л, = п1. Мз — ? < 292~ 3Д944 Два соленоида(?з = 0,64 Гн, ?з — - 1 Гн)одинаковойдлиныипрактически равных сечений вставлены один в другой. Определите взаимную индуктивность соленоидов.
Две катушки намотаны на один сердечник. Индуктивность первой катушки Е„= 0,12 Гн, второй — Е~ = 3 Гн. Сопротивление второн катушки Яз = 300 Ом. Определите силу тока 1т во второй катушке, если за вре- мя Лг = 0,01 с силу тока в первой катушке уменьшить от 1, = 0,5 А до нуля. Трансформатор с коэффициентом трансформации 0,15 понижает напряжение с 220 В до 6 В.
При этом сила тока во вторичной обмотке равна 6 А. Пренебрегая потерями энергии в первичной обмотке, определите сопротивление вторичной обмотки трансформатора. Автотрансформатор, поннжаюший напряжение с У, = 6 кВ до У = 220 В,содержит в первичной обмотке М, = 2000 витков. Соз противление вторичной обмотки Яз = 1 Ом.
Сопротивление внешнеи цепи 1а сети пониженного напряжения) Я=12 Ом. Пренебрегая сопротивлением первичной обмотки, определите число вилков во вторичной обмотке трансформатора. Трансформатор, понижающий напряжение с 220 В до 12 В, содержит в первичной обмотке У, = 2000 витков. Сопротивление вторичной обмотки Ят = 0,15 Ом. Пренебрегая сопротивлением первичной обмотки, определите число витков во вторичной обмотке, если во внешнюю цепь (в сети пониженного напряжения) передают мощность Р = 20 Вт.
ОтВЕт И =075 дж. лоЕ о! 2л~ 2ИЙ 1= Мол! Ответ е = 005 мл. ~=оо! с, В' дадо' ВЕЕ 2,и си 2 2 ила тока 1 в обмотке соленоида, содержащего Ю =1500 витков, равна 5 А. Магнитный поток Ф через поперечное сечение соленоида составляет 200 мкВб. Определите энерппо магнитного поля в соленоиде.
мотка электромагнита, находясь под постоянным напряжением, имеет сопротивление Я = 15 Ом и индуктивность Е = О,З Гн. Определите время, за которое в обмотке выделится количество теплоты, равное энергии магнитного поля в сердечнике. ° ° ° ° ° в ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° 1 ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° Ф ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° Обьемнан плотность энергии однородного магнитного поля длинного соленоида Соленоид без сердечника с однослойной обмоткой из проволоки диаметром а' = 0,5 мм имеет длину 1 = 0,4 м и поперечное сечение 5 = 50 см', Какой токтечет по обмоткепри напряжении ЕГ =1О В, если за время г = 0,5 мс в обмотке выделяется количество теплоты, равное энергии поля внутри соленоида? Поле считайте однородным.
Иидуктивность соленоида прн длине 1 м и площади поперечного сечения 20 см' равна 0,4 мГн. Определите силу тока в соленоиде, прн которой объемная плотность энергии магнитного поля внутри соленоида равна 0,1 Джlм'. Дино в = 0,7 Дж(м' (=-50 см=0,5м Ответ 2т г =Н(= — 1 М (го(г я, 7 (го Ответ р„= 528 А. Да 4леогл" Ф вЂ” =20 см ' ( ф 2(го (=3 А еог е 2 4 пеош р е (., 2вг (. = лат=в лес (гол( г ~~о ('( Тг 1 2(оо 2 1 Ж В (го 1 ( 2) ( — ) 05.)0 з4 кг мг(с; 3) 8=87,8 ГКл(кг. Ответ ОтВЕт н = 22,6 дж(м'. < 296,) Объемная плотность энергии магнитного поля внутри соленоида длиной 50 см и малого диаметра равна 0,7 Дж(м'.
Определите магнитодвижуШую силу этого соленоида, Торвил с воздушным сердечником содержит 20 витков на 1 см, Определите объемную плотность энергии в тороиде, если по е~ о обмотке протекает ток 3 А. 3.6. Магнитные свойства вещества Д к ите, что отношение числового значения орбитального магнитного момента р электрона к числовому значению его орбитального механического момента Е, ггиромагнитное отношение орбитальных моментов) одинаково для любой орбиты, по которой движется электрон. Принимая, что электрон в невозбужденном атоме водорода движется по круговой орбите радиусом г = 52,8 пм, определите: 1) магнитный момент р эквивалентного кругового тока; 2) орбитальный механический момент (.
электрона; 3) исходя из полученных числовых значений, гирое магнитное отношение орбитальных моментов, доказав, что оно совпадает со значением, определяемым универсальными постоянными. Ответ,/=4,25 мА/ . в' д,(д -1) и д -1 в данн / Ответ ~' 0 73 В ОтВЕт В = 2,26 нтл. С299,> <298 > В пространство между полюсами электромагнита подвешиваются поочередно висмутовый и алюминиевый стержни. Оказалось, что при включении электромагнита алюминиевый стержень располагается вдоль магнитного поля, а висмутовый — поперек магнитного поля. Объясните различие в их поведении.
В однородное магнитное поле вносится длинный вольфрамовып стержень !магнитная проницаемость вольфрама /г = 1.0176 ) Определите, какая доля суммарного магнитного поля в э гом стержне определяется молекулярными токами, Напряженность однородного магнитного поля в платине равна 5 А/м. Определите магнитную индукцию поля, создаваемого молекулярными токами, если магнитная восприимчивость платины равна 3,6 10" По круговому контуру радиусом г = 40 см, погруженному в жидкий кислород, течет т , течет ток / = 1 А. Определите намагниченность в центре этого к этого контура Магнитная восприимчивость жидкого кислорода т =3,4.!0-'.
Дано г=40 ем=0,4м /=! А к=34 10 з По обмотке соленоида индуктивностью / = 3 мГн, находящегося в диамагнитной среде, течет ток / = 0,4 А. Соленоид имеет длину ! = 45, поперечного сечения Я = 1О см и число витко 2 в /т' =1000. см, площадь по Определите внутри соленоида:!) магнитную ду цию; ) ин к; 2) намагниченность Отевт В=1,2 мТл,,/=66 А/м. Дано ! Решение Ответ и =2,24 д.. В= 1,2 Тл В, Тл В! Н') 1,2 В= 1,2 Тл, Н =800 А/м(см.
рисунок), 1,о 0,8 ( В .г=ХН=(В-1)Н=~ — -' Н !зоН О,б ОтВЕт В = 954 кА/м. От 7з=1,19 !О . Ответ д = 428- (з оо',>) 3 ЯДД Соленоид, находяШийся в диамагнитной среде, имеет длин) / = 30 см. плошадь поперечного сечения 5 =15 см' и число витков М = 500. Индуктивность соленоида Е = 1.5 мрн, а сила тока, протекающего по нем)с 2 = ! А. Определите: 1) магнитную индукцию внутри соленоида: 2) намагниченность внутри соленоида.
Ответ 1) В=-2 мТл; 2) 7= 75 А!м. 3.ЩЗ . Индукция магнитного поля в железном стержне В =1,2 Тл. Определите лля него намагниченность, если зависимость В(Н) для данного сорта ферромагнетика представлена на рисунке. ЗДЯ Железный сердечник длиной ! = 0,5 м малого сечения (В «Г) содержит 400 витков. Определите магнитную проницаемость железа при силе тока Т =-1 А. Используйте график из задачи 3.223 По обмотке соленоида. в который вставлен железный сердечник (график зависимости индукции магнитного поля от напряженности представлен в задаче 3.223), течет ток У = 4 А.
Соленоид имеет длину ! = 1 и„ площадь поперечного сечения 5 = 20 см' и число витков Ф = 400. Определи'те энергию магнитного поля соленоида. Обмотка тороида с железным сердечником имеет Ф = 151 виток. Средний радиус г тороида составляет 3 см. Сила тока 7 через обмотку равна 1 А. Определите лля этих условий: 1) индукцию магнитного поля внутри тороида; 2) намагниченность сердечника; 3) магнитную проницаемость сердечника.
Используйте график зависимости В от Н, приведенный в задаче 3,223. Отевт 1) В=1,2 Тл; 2) ./=954 кА!м; 3) п=!,19 10'. На железном сердечнике в виде тора со средним диаме'ром В = 70 мм намотана обмотка с обшим числом витков Н = 600. В сердечнике сделана узкая поперечная прорезь шириной Ь = 1,5 мм (рисунок к задаче 3 228). При силе тока через обмотку 1 = 4 А магнитная индукция в прорези В, = 1,5 Тл. Пренебрегая рассеянием поля на краях прорези, определите магнитную проницаемость железа для данных условий. Н(л — Ь) + НоЬ = Н1, Во = доНо НоФ~ = ИоНо в= во, В=До, Н, Ю1 "-(л -Ь).дЬ ддг1 (л — Ь)+ иь а! 2лг! аг ' 2л'г1 ' 2лг! дД дД 1 = — — = — =!.
2лг! й б! б) Ответ < 302У (303) На железном сердечнике в виде тора со средним диаметром л = 70 мм намотана обмотка с общим числом витков Ф = 600 В сердечнике сделана узкая поперечная прорезь шириной Ь = 1,5 мм. Магнитная проницаемость железа для данных условий д = 500. Определите при силе тока через обмотку 1 = 4 А: 1) напряженность Н магнитного поля в железе, 2) напряженность Но магнитного поля в прорези. Но = Ф~ 1~М вЂ” Ь)Н+ ЬдН = У1, Ответ 1) Н=2,48 кАlм, 2) Н =1,24 МАlм На рисунке качествена) но представлены гистерезисные петли для двух ферромагнетиков. Объясните, какой из приведенных ферромагнетиков применяется для изготовления сердечников трансформаторов и какой — для изготовления постояннЫх магнитов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
