Задачник по физике - Белолипецкий С.Н. (1238768), страница 28
Текст из файла (страница 28)
3.179~. 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 максимальное мощность Рм,, во внешней цепи может выделять данный исто гник? 3.180а. Когда во внешней цепи выделяется мощность Р~ = = 18 Вт, КПД источника тока, гп = 64% . При изменении внешнего сопротивления КПД источника пг = 36%.
Какая мощность Р,„., выделяется при этом внутри источника тока? 3.181в. Три одинаковых 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,лк>чении в сеть плитки номинальной мощности Р„,м = 300 Вт факти ~вски выделяющаяся мощность равна Р =- 250 Вт. Какая мощность будет выделяться в двух таких плитках„одновременно вклк>ченных параллельно в эту сеть? Плитки рассчитаны на напряжение У„, = 120 В. Изменения сопротивления плиток при их нагревании не учитывать. 3.183 . Нагреватель самовара состоит из двух элементов. 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) последовательно; б) параллельно.
3.184 . Электроплитка имеет три секции с одинаковыми 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.
К задаче ЗЛ84 3.185г. Конденсатор емкости См имеюпщй заряд д~, соединяют противоположно 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!. рисунок)? Внутренним сопротивлением источника пренебречь.
3.1873. Конденсатор емкости С, заряженныи до напряжения с, подключается через резистор с большим сопротивлением к батарее с ЭДС 55' (сз!. рисунок). Определите количество теплоты (,!, которое выделяется в цепи прk зарядке конденсатора до напряжения 5с. К задаче 3.188 К задаче 3.187 К задаче 3.!86 3.1888.
Между обкладкал!и плоского конденсатора расположена диэлектрическая пластинка (с = 3), заполняющая весь объем конденсатора. Конденсатор через резистор подключен к батарее с ЭДС 5' = 100 В (ск!. рисунок). П;!астину быстро удаляют так, что заряд на конденсаторе не успевает измениться. Какая энергия („) выделится после этого в цепи в виде теплоты? Емкость незаполненного конденсатора Со = 100 мкФ. 3.1893.
Определить сопротивление Л подводящих проводов от исто !ника (7 = 120 В, если при коротком замыкании предохранители из свинцовой проволоки площадью сечения а = 1 мм 2 и длины?, = 2 см плавятся за время т = О, 03 с. Начальная 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 нужно передавать электроэнергию на расстояние? = 5 км, !тобы при плотности тока 7' = О, 25 А,'ммв в медных проводах двухпроводной линии электропсреда !и потери в линии составляли г( = 1 хе от передаваемой мощности? Удельное сопротивление меди р = 1, 7 10 " Ом.м. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В РАЗ'!ИЧНЫХ СРЕДАХ !39 3.12 3.191а. От источника тока необходимо передать потребителю мощность Ре = 4 кВт. Сопротивление подводящих проводов Л =. О, 4 Ом.
Какое напряжение Г должно быть на зажимах источника, чтобы потери мощности в проводах составляли г1 = 4% от потребляемой мощности? 3.192а. Трамвай массы нп = 22,5 т идет сначала по горизонтальному участку, а затем в гору с уклоном й = 0,03. В первом случае ток в двигателе 7~ = 60 А, а во втором 12 = 118 А. найдите скорости с1 и п2 трамвая, если коэффициент трения в обоих случаях д = 0,01, напряжение в линии Г = 500 В, КПД двигателя и передачи г1 = 75 % . 3.12. Электрический ток в различных 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 внешнего электрического поля. Закон Ома дяя плотности тпока (закон Ома в дифференциальной форме): плотность тока проводимости пропорциональна напряженности Е электрического поля в проводнике и совпадает с ней по направлению: Первый закон, Фарадея (первый закон электролиза): масса Л1 вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна электрическому заряду ф прошедшему терез электролит: ЛХ = к1,~; коэффициент пропорциональности Й называют электрохимическим эквивалентом вещества.
Второй закон Фарадея (второй закон электролиза): электро- химический эквивалент данного вещества пропорционален его химическому эквиваленту й„: й., й= — ' Р ) где Г = еА'А — постоянная Фарадея. Химическим эквивалентом вещества называют 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 Периодической таблице элементов Ыенде3!сева.
3.193'!. Катушка радиуса г = 25 см, содержащая Л = 500 и тонкого медного провода, вращается с удаловой скоростью а! = = 300 рад, с вокруг своей 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 металлический цилиндр радиуса Л вратцается с постоянной угловой скоростью ш.
Пайдито зависимость напряженности поля Е от расстояния ! от оси цилиндра и разность потенциалов Г между поверхностью цилиндра и его осью. 3.1953. Определите среднюю скорость и упорядо !енного движения электронов в медном проводе при плотности постоянного тока у = 6 А ммз, если считать, что на каждый атом меди приходится один свободный электрон. Какое количество теплоты 4 выделится при 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 одного конца провода до дру! ого, а также сумл!у сил Р.я, действуя>п!их на все свободные электроны в данном проводе со стороны электрического 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, диаметр 3. 12 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ 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 электрический заряд с4; при выделении ис =- 1 моль никеля из раствора %ЯО4 или 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 некоторого металла. Что это за металл.' 3.2012. При электролизе раствора азотнокислого серебра в течение ~ = 1 час выделилось т = 9,4 г серебра. Определите 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, каждая 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 увеличивается 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 равномерно возрастало от 0 до 1с = 3.0 А, а в течение последующих 1,с2 = 5,0 с равномерно уменьшалось до значения 72 = 1,0 А? 3.2042.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
