Т.И. Трофимова, З.Г. Павлова 'Сборник задач по курсу физики c решениями' (935848), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Площадь рамки Я = 100 см'. Определите частоту вращения рамки, если максимальная ЭДС, индуцируемая в ней, 17 =12,6 В В однородном магнитном поле равномерно вращается прямоугольная рамка с частотой л = 600 мии ', Амплитуда индуцируемой ЭДС ео = 3 В. Определите максимальный магнитный поток через рамку. Катушка длиной 1=50 см и диаметром 1= 5 см содержит У=200 витков. По катушке течет ток 7=1 А. Определите; 1) индуктивность катушки; 2) магнитный поток, пронизывающий площадь ее поперечного сечения.
01ИВВ1И 1) 1=197 мкГн; 2) Ф =985 нВб. Длинный соленоид индуктивностью 1=4 мГн содержит Ф = 600 витков. Площадь поперечного сечения соленоида Я = 20 см'. Определите магнитную индукцию поля внутри соленоида, если сила тока, протекающего по его обмотке, равна 6 А. .г А'з ж(Р)' д, т)1 — На рр ' 1 (2лЯ)2 4ж1 рр с=0,0! с К=О, 4сК У= 2 иаик1э 1=31,8 А. < 287) длинные катушки намотаны на общий сердечник, причем индуктивности этих катушек Ез = О,б4 Гн и Ез — — 0,04 Гн.
Определите, во сколько раз число витков первой катушки больше, чем второй. Определите, околыш витков проволоки, вплотную прилегающих друг к другу, диаметром Ы = 0,5 мм с изоляцией ничтожной толшины надо намотать на картонный цилиндр диаметром 11 = 1,5 см, чтобы получить однослойную катушку индуктивностью Е = 100 мкГн? Определите индуктивность соленоида длиной 1 и сопротивлением Р, если обмоткой соленоида является проволока массой т (принять плотность проволоки и ее удельное сопротивление соответственно за Р и р').
Сверхпроводящий соленоид длиной 1 = 10 см и площадью поперечного сечения Я = 3 см', содержащий У = 1000 витков, может быть подключен к источнику ЗДС ~ = 12 В. Определите силу тока через 0,01 с после замыкания ключа. ОБВЕЮ 1=125 мс. а,=),гз!п31,В; ~, =),г В. Р— — 1= !п0,2 А ОИЫЕШ Я=322 мОм. р' = 2б нОм м. ! =30 мс= 30 10'с ОШВет т = 712 с. 'а 1 < 288) Через катушку, индуктивность Е которой равна 200 мГн, протекает ток, изменяющийся по закону 1 = 2 соя 3! .
Определите: 1) закон изменения ЭДС самоиндукции; 2) максимальное значение ЭДС самоипдукции. В соленоиде без сердечника, содержащем !!Г = 1000 витков, прп увеличении силы тока магнитный поток увеличился па 1 мВб. Определите среднюю ЭДС самоиндукции (а,), возникающую в соленоиде, если изменение силы тока произошло за 1 с. Имеется катушка индукгивностью Е = 0,1 Гн и сопротивлением Л = 0,8 Ом. Определите, во сколько раз уменьшится сила тока в катушке через ( = 30 мс, если источник тока отключить и катушку замкнуть накоротко. Определите, через сколько времени сила тока замыкания достигнет 0,95 предельного значения, если источник тока замыкают на катушку сопротивлением и = 12 Ом и индуктивностью 0,5 Ги. Катушку индуктивностью Л = 0,6 Гн подключают к источнику тока.
Определите сопротивление катушки, если за время ! = 3 с сгпа тока через катушку достигает 80% предельного значения. Бесконечно длинный соленоид длиной ! = 0,8 и имеет однослойную обмотку из алюминиевого провода массой и = 400 г. Определите время релаксации т для этого соленоида. Плотность и удельное сопротивление алюминия равны соответственно р = 2,7 г!см' и после размыкания цепи.
,~г Я=— 4 г !'о™~ ггоЛл г 4ЛЫ! 4Ы, ! =ЛИ,, ?7, = 200 В, ?7г = 0,01 В. по?,~ К ! 4 К=- р —, Я! 1, = ого?Л1, иоЛжо' 4'7о 4отгр 4аФ допЫ, ! 16р 4о?Л' К=р —, !г ! ОИЫЕИг Д = 42,7 мкКл, ОУИЮЕЗЗт 7зг —— 0,1 Гн. < 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.
г=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 ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° Обьемнаи 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.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
