И.Е. Иродов - Задачи по общей физике (1111903), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Внугреннне сопротнвлення источников пренебрежнмо малы, 3.187. Найти ток чеРез сопРотивление 7?г Участка цепи (рис, 3.51), если 1«,=10 Ом, 7?,=20 Ом, 1?,=30 Ом и потенциалы точек 1, 2„3 равны «р,=!О В, «р,=б В, «р,=5 В, Рис, 5.52 Рис. 3.5! 3.188. Между точками А и В цепи (рис. 3.52) поддерживают напряжение У=20 В. Найти ток и его направление в участке С0, если Я=5,0 Ом, 3.189.
В схеме (рнс. 3.53) найти сопротивление между точками А и В, если Я=100 Ом и г=50,0 Ом. Рис. 2.55 Рис. 3.54 3.!90. Найти зависимость от времени напряжения на конденсаторе С (рис. 3.54) после замыкания в момент 1=0 ключа К, 3.19!. Сколько тепла выделится в спирали с сопротивлением «?=75 Ом прн прохождении через нее количества электричества «?=100 Кл, если ток в спирали: Ф р г а) равномерно убывал до нуля в течение А!=50 с; б) монотонно убывал до нуля Рис. 3.55 так, что через каждые 61=2,0 о он уменьшался вдвое? 3.192. К исгочнику постоянного тока с внутренним сопротивлением Йс подключили три одинаковых сопротивления 1?, соединенных между собой, как показано на рис.
3.55. Прн каком значении Я тепловая мощность, выделяемая,на этом участке, будет максимальна? 3.193. Убедиться, что распределение тока в параллельно соединенных сопротивлениях 7?4 н Д, соответст- !42 вует минимуму выделяемой на этом участке тепловой мощности. 3.!96. Аккумулятор о вд,с. «!р 2,6 В, замкнутый на внешнее сопротивление, дает ток 7 1,0 А. При этом разность потенциалов между полюсами аккумулятора У ° =2,0 В.
Найти тепловую мощность, выделяемую в аккумуляторе, и мощность, которую развивают в нем электрические силы. 3.196. Электромотор постоянного тока подключили к напряжению У. Сопротивление обмотки якоря равно 7?. При каком значении тона через обмотку полезная мощность мотора будет максимальной? Чему оиа равна? Каков при этом к.п.д. мотора? 3.196.
На сколько процентов уменьшился диаметр нити накала вследствие испарения, если для поддержания прежней температуры пришлось повысить напряжение на «1=1,0с«5? Считать, что теплоотдача нити в окружающее пространство пропорциональна площади ее поверхности. 3.197. Имеется проводник, у которого известны сопротивление 1?, не зависящее от температуры, и общая тепло- емкость С. В момент 1=0 его подключили к постоянному напряжению У. Найти зависимость от времеви температуры Т проводника, считая, что тепловая мощность, отдаваемая им в окружающее пространство, «7 й(Т вЂ” Т,), где й — постоянная, Т, — температура окружа«с«цей среды (она же и температура проводника в начальный момент). 3.198.
Лампочку, параллельно соединенную с сопротивлением 1?=2,0 Ом, подключили к источнику с э.д.с. 47= =15 В и внутренйим сопротивлением Й,=З,О Ом. Найти мощность, выделяющуюся на лампочке, если зависимость тока от напряжения на ней имеет вид, показанный на рис. 3,56. ХЯ 3,199. В схеме(рис. 3,57) )?,- 20 Ом и 7?, 30 Ом. При каком со- 5 противлении 1?„выделяемая на нем тепловая мощность практически ие будет зависеть от ма« лых изменений этого сопротивления? Напряжение между точками А и В постоянное, ! Рис, З.зз Рис.
З,И 3.200, В схеме (рис. 3,58) заданы 14, и )с„а также 6', и в1,. Внутренние сопротивления источников пренебрежимо малы. При каком сопротивлении 17 выделяемая на нем тепловая мощность будет максимальной7 Чему она равна? 3.201. Конденсатор емкости С=5,00 мкФ подключили к источнику постоянной э.д.с.
вс=200 В (рис. 3.59). Затем переключатель А' перевели с контакта 1 на контакт 2. Найти количество тепла, выделившееся на сопротивлении Юг=500 Ом, если И,=330 Ом. 3.202. Между обкладками плоского конденсатора помещена параллельно им металлическая пластинка, толщина которой составляет т1=0,60 расстоянии между обкладками. Емкость конденсатора в отсутствие пластинки С=* =20 иФ. Конденсатор подключен к источнику постоянного напряжения У=100 В. Пластинку медленно извлекли из конденсатора. Найти: а) приращение энергии конденсатора; б) механическую работу, затраченную на извлечение пластинки. 3.203. Стеклянная пластинка целиком заполняет зазор между обкладками плоского конденсатора, емкость которого в отсутствие пластинки С=20 нФ, Конденсатор подключен к источнику постоянного напряжения У=100 В.
Г!ластинку медленно (без трения) извлекли из зазора. Найти приращение ! энергии конденсатора и механическую работу, совершенную против электрических снл при извлечении пластинки. 3.204. Цилиндрический конденсатор, ! подключенный к источнику постоянного напряжения У, упирается своим = торцом в поверхность воды (рис, 3.60). — — Расстояние г( между обкладками кон~)ец~ рис, з.зо - сатора значительно меньше их среднего !44 радиуса. Найти высоту й, на которой установится уровень воды между обкладками конденсатора. Капиллярными явлениями пренебречь, 3,205.
Радиусы обкладок сферического конденсатора равны а и Ь, причем а~Ь. Пространство между обкладками заполнено однородным веществом с диэлектрической про- ницаемостью е и удельным сопротивлением р. Первона- чально конденсатор не заряжен. В момент 1=0 внутренней обкладке сообщили заряд дс. Найти: а) закон изменения во времени заряда на внутренней обкладке; б) количество тепла, выделившегося прн растекании заряда. 3,206. Обкладкам конденсатора емкости С=2,00 мкФ сообщили разноименкые заряды ос=1,00 мКл. Затем об- кладки замкнули через сопротивление гс =5,0 МОм.
Найти: я а) заряд, прошедший через зто сопро- тивление за т=2,00 с; тС Ст б) количество тепла; выделившееся в 1 „' Л сопротивлении за то же время. 3.207. В схеме, показанной на рис. 3.61, один конденсатор зарядили до на- пряжения У, и в момент 4=0 замкнули ключ К. Найти: а) ток 1 в цепи как функцию времени г; б) количество выделившегося тепла, зная зависимость 7(1).
3.208. Катушка радиуса г=25 см, содержащая 1=-500 м тонкого медного провода, вращается с угловой скоростью си=300 рад/с вокруг своей осн. Через скользящие контакты катушка подключена к баллистическому гальванометру. Общее сопротивление всей цепи )Г=21 Ом, Найти удель- ный заряд носителей тока в меди, если при резком затор- маживании катушки через гальванометр проходил заряд д=10 нКл, 3.200. Найти суммарный импульс электронов в прямом проводе длины !=1000 и, по которому течет ток 7= =70 А.
3.210. По медному проводу течет. ток плотности 1'= =*1,0 А/мм'. Считая, что па каждый атом меди приходится один свободный электрон, оценить, какой путь пройдет электрон, переместившись вдоль провода на расстояние 1=10 мм. 3.211. По прямому медному проводу длины 1 1000 м и сечением 5=1,0 мм* течет ток !=4,5 А.
Считая, что на 145 // Ряс. З.бз каждый атом меди приходится один свободный электрон найти: Э а) время, за которое электрон переместится от одного конца. провода до другого; б) сумму электрнческях снл, действующнх на все свободные электроны в данном проводе. 3.212. Однородный пучок протонов, ускоренных равностью потенциалов 1/=600 кВ, нмеет круглое сечение радиуса г=5,0 мм. Найти напряженность электрического поля на поверхности пучна н разность потенциалов между поверхнсстью я осью пучка прн токе /=50 мА, 3.213.
Две большне параллельные пластнны находятся в вакууме. Одна нз пластин служит катодом — ясточннком электронов, начальная скорость которых пренебрежимо мала. Электронный поток, направленный к протявоположной пластнне, создает в пространстве объемный зарнд, вследствие чего потенцнал в зазоре между пластннами меняется по закону ~р=ах'/а, где а — положительная постоянная, л — расстояние ат катода. Найтн: а) плотность пространственного заряда в завнснмостн от х; б) плотность тока.
3.214. Воздух между двумя параллельяымн пластнпамн, отстоящими друг от друга на расстоянне г( =20 мм, нонязнруют реятгеновскнм излучением. Площадь каждой пластины 5=500 см'. Найти концентрацяю положительных попов, если прн напряжении (/=1ОО В между пластгнамн идет ток /=3,0 мкА, значительно меньший тока наськцення. Подвнжность ионов воздуха и~+=1,37 см'/(В с) н а, =1,91 см'/(В с). 3.215. Газ яоннзнруют. непосредственно у поверхности плоского электрода / (ряс. 3.62), отстоящего от элект- рода 2 на расстояние 1. Между электро« г дами приложили переменное напряженке, нзменяющееся со временем 1 по закону ! (/=(/еап гой Уменьшая частоту ег, обна! ружялн, что гальванометр Г показывает ток только прн го~го„ где ю, — некоторая граничная частота.
Найти подвнжность ионов, достигающих пря зтях условиях электрода 2. 3.216. Воздух между двумя близко расположеннымн пластинами равномерно ноннзяруют ультрафиолетовым нзлученнем. Объегл воздуха между пласгннамн У=500 сма наблюдаемый ток насьпцення /„„=0,48 мкА. Найти Иб а) число пар ионов, создаваемых ноннзатором за едяннцу временн в единице объема; б) равновесную концентрацию пар ионов, если коэффнцяент рекомбннацнн конов воздуха г=1,67 !О ' см'/с. 3.217. Длительно действовавший ноннзатор, создававшнй за единицу временн в единице объема воздуха число пар попов юг=3,5 1О' см 'с з, был выключен.
Считая, что едннствейным процессом потери ионов в воздухе является рекомбннацня с коэффнцнентом г=1,67 1О ' см'/с, найти, через какое время после выключения ноннзатора концентрация ионов уменьшится в Ч=2,0 раза. 3.218. Плоский воздушный конденсатор, расстояние между пластинами которого г/=5,0 мм, зарядили до (/= =90 В н отключили от источника напряжения, Найти время, за которое напряжение на конденсаторе уменьшится на з! =1,0 еА г имея в виду, что в воздухе прн обычных условиях в среднем образуется за единицу времени в единице объема число пар панов лг —— 5,0 см 'с а н что данное напрюкеняе соответствует току насыщения.
3.219. Между двумя плоскими пластинами конденсатора, отстоящими друг от друга на расстояние д, находятся газ. Одна нз пластин эмятгнрует ежесекундно те электронов, которые, двигаясь в электрическом поле, ноннзпруют молекулы газа так, что каждый электрон создает на единице длины пути и новых электронов (н ионов).
Найти электронный ток у протнвоположной пластины, пренебрегая ноннзацней молекул газа ионами. 3.220. Газ между пластннамя конденсатора, отстоящнмн друг от друга на расстояние г!, равномерно яонизнруют ультрафиолетовым излучением так, что ежесекундно в единице объема создается яг электронов. Последние, двигаясь в электрическом поле конденсатора, ноннзнруют молекулы газа, прячем каждый электрон создает на единице длины своего пути а новых электронов (н ионов). Пренебрегая нонязацней ионами, найти плотность электронного тока у пластины с ббльшнм потенциалом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
