ИродовЗадачник (947483), страница 29
Текст из файла (страница 29)
3.!96. В схеме (рис. 3.53) сопротивления Р1 = 20 Ом и Р, = = 30 Ом. При каком значении сопротивления )?„ выделяемая на нем тепловая мощность практически не будет зависеть от малых изменений этого сопротивления? Напряжение между точками А и В предполагается при этом постоянным. гис. з.зз. Рис. 3.54.
3.197. В схеме (рис. 3. 54) заданы сопротивления Я, и 4?„а также э. д. с. источников е', и 4',. Внутренние сопротивления источников пренебрежимо малы. При каком значении сопротивления Р выделяемая на нем тепловая мощность будет максимальной? Чему она равна? 3.198. Смешанная батарея из большого числа У = 300 одинаковых элементов, каждый с внутренним сопротивлением г = 0,3 Ом, подключена к внешнему сопротивлению )? = 10 Ом.
Найти число п параллельных групп, содержащих одинаковое число последовательно соединенных элементов, при котором на внешнем сопротивлении будет выделяться максимальная тепловая мощность. 3.199. Конденсатор емкости С ~ 5,00 мкФ подключили к источнику постоянной э, д. с. е' = 200 В (рис. 3.55). Затем переключа- тель К перевели с контакта 1 на контакт 2. Найти С количество тепла, выделившееся на сопротивлении Н, = 500 Ом, если Я, = 330 Ом.
3.200. Между обкладками плоского конден- сатора помещена параллельно им мегалличе- Я 4 ская пластинка, толщина которой составляет )( т1 = 0,60 расстояния между обкладками. Емкость конденсатора в отсутствие пластинки С = 20 нФ. Конденсатор подключен к источнику постоянного напряжения У = 100 В. Пластинку Рис. 5.55. медленно извлекли из конденсатора. Найти: а) приращение энергии конденсатора; б) механическую работу, затраченную на извлечение пластинки. 3.201. Стеклянная пластинка целиком заполняет зазор между обкладками плоского конденсатора, емкость которого в отсутствие пластинки С = 20 нФ.
Конденсатор подключен к источнику постоянного напряжения 1 У = 100 В. Пластинку медленно (без трения) извлекли из зазора. Найти приращение энер! гии конденсатора и механическую работу, затраченную на извлечение пластинки. 3.202. Цилиндрический конденсатор, подключенный к источнику постоянного напряжения У, упирается своим торцом в поверхность воды (рнс. 3.56). Расстояние с( между Рис. 3,5б. обкладками конденсатора значительно меньше их среднего радиуса. Найти высоту й, на которой установится уровень воды между обкладками конденсатора. Капиллярными явлениями пренебречь. 3.203. Радиусы обкладок сферического конденсатора равны а и Ь, причем а ~ Ь.
Пространство между обкладками заполнено однородным веществом с диэлектрической проницаемостью з и удельным сопротивлением р. Первоначально конденсатор не заряжен. В момент 1 = 0 внутренней обкладке сообщили заряд д,. Найти: а) закон изменения во времени заряда на внутренней обкладке; б) количество тепла, выделившегося при растекании заряда.
3.204. Обкладкам конденсатора емкости Г ~1 С = 2,00 мкФ сообщнлн разноименные заряды д = 1,00 мКл. Затем обкладки замкнули через сопротивление )с = 5,0 МОм. Найти: а) заряд, прошедший через это сопротнвле- пие за т=2,00 с; Рис. 3.57. б) количество тепла, выделившееся в сопро- тивлении за то же время.
3.205. В схеме (рис. 3.57) емкость каждого конденсатора равна С и сопротивление — )с. Один из конденсаторов зарядили Иб до напряжения (/, и затем в момент 1= 0 замкнули ключ К. Найти: а) ток 1 в цепи как функцию времени й б) количество выделенного тепла, зная зависимость 1 (1). 3.206. Катушка радиуса г = 25 см, содержащая 1= 500 'м тонкого медного провода„вращается с угловой скоростью в = = 300 рад/с вокруг своей оси.
Через скользящие контакты катушка подключена к баллистическому гальванометру. Общее сопротивление всей цепи Я = 21 Ом. Найти удельный заряд носителей тока в меди, если при резком затормаживании катушки через гальванометр проходил заряд д = 10 нКл. 3.207. Найти суммарный импульс электронов в прямом проводе длины 1 = 1000 м, по которому течет ток 1 = 70 А. 3.208.
По медному проводу течет ток плотности 1 = 1,0 А/мм'. Считая, что на каждый атом меди приходится один свободный электрон, оценить, какой путь пройдет электрон, переместившись вдоль провода на расстояние 1 = 10 мм. 3.209. По прямому медному проводу длины 1 = 1000 м и сечеянем 3 = 1,0 ммз течет ток 1 = 4,5 А. Считая, что на каждый атом меди приходится один свободный электрон, найти: а) время, за которое электрон переместится от одного конца провода до другого; б) сумму электрических сил, действующих на все свободные электроны в данном проводе. 3.210.
Однородный пучок протонов, ускоренных разностью потенциалов У = 600 кВ, имеет круглое сечение радиуса г = 5,0 мм. Найти напряженность электрического поля на поверхности пучка и разность потенциалов между поверхностью и осью пучка при токе 1 = 50 мА. 3.211. Две большие параллельные пластины находятся в вакууме. Одна из пластин служит катодом — источником электронов, начальная скорость которых пренебрежимо мала. Электронный поток, направленный к противоположной пластине, создает в пространстве объемный заряд, вследствие чего потенциал в зазоре между пластинами меняется по закону ~р = ах'Р, где а — положительная постоянная, х — расстояние от катода. Найти: а) объемную плотность пространственного заряда в зависимости от х; б) плотность тока.
3.212. Воздух между двумя параллельными пластинами, отстоящими друг от друга на расстояние д = 20 мм, ионизируют рентгеновским излучением. Площадь каждой пластины о = 500 см'. Найти концентрацию положительных ионов, если при напряжении 1/ = 100 В между пластинами идет ток 1 = 3,0 мкА, значительно меньший тока насыщения. Подвижность ионов воздуха и", = = 1,37 см'/(В с) и и, = 1,91 см'/(В с).
3.213. Газ ионизируют непосредственно у поверхности плоского, электрода 1 (рис. 3.58), отстоящего от электрода 2 на расстояние 1. Между электродами приложили переменное напряжение, изменяющееся со временем 1 по закону (7 = (7» ебп ай Уменьшая частоту а, обнаружили, что гальванометр Г показывает ток только прн в <- в„ где а, — некоторая граничная частота. Найти подвиж- ность ионов, достигающих при этих условиях г электрода 2. 3.214. Воздух между двумя близко расположенными пластинами равномерно ионизируют ультрафиолетовым излучением. Объем Г воздуха между пластинами У = 500 ем*, на- блюдаемый ток насыщения 7„, = 0,48 мкА. (7 Найти: а) число пар ионов, создаваемых ионизатором за единицу времени в единице объема; б) равновесную концентрацию пар ионов, если коэффициент рекомбинации ионов воздуха г = 1,67 10 ' см'/с. 3.215.
Длительно действовавший ионизатор, создававший за '' единицу времени в единице объема воздуха число пар ионов гь = = 3,5 10э см ' с ', был выключен. Считая, что единственным процессом потери ионов в воздухе является рекомбинация с коэффициентом г = 1,67 10 ч см'/с, найти, через какое время после выключения ионизатора концентрация ионов уменьшится в Ч = 2,0 раза. 3,216. Плоский воздушный конденсатор, расстояние между пластинами которого д = 5,0 мм, зарядили до разности потенциалов (7 = 90 В и отключили от источника напряжения.
Найти время, за которое напряжение на конденсаторе уменьшится на ц = 1,0%, имея в виду, что в воздухе при обычных условиях в среднем образуется за единицу времени в единице объема число пар ионов д, = = 5,0 см 'с ' и что данное напряжение соответствует току насыщения. 3.217. Между двумя плоскими пластинами конденсатора, отстоящими друг от друга на расстояние д, находится газ.
Одна из пластин эмиттирует ежесекундно т, электронов, которые, двигаясь в электрическом поле, ионизируюг молекулы газа так, что каждыл электрон создает на единице длины своего пути сс новых электронов (и ионов). Найти электронный ток у противоположной пластины, пренебрегая ионизацией молекул газа образующимися ионами. 3.218. Газ между пластинами конденсатора, отстоящими друг от друга на расстояние д, равномерно ионизируют ультрафиолетовым излучением так, что ежесекундно в единице объема создается й~ электронов. Последние, двигаясь в электрическом поле конденсатора, ионизируют молекулы газа, причем каждый электрон создает на единице длины своего пути а новых электронов (н ионов).
Пренебрегая ионизацией ионами, найти плотность электронного тока у пластины с ббльшим потенциалом. 35. Постоянное магнитное попе. Магнетики дс =- — — дУ, лтв= — — — ' ро Пг1 ро т»д~. » 4л гз 4п гл (3.5б) ° Циркуляция вектора В н теорема Гаусса дтя него: лу В дг = рот, л)л В дЬ = О. ° ) Сила Лоренца: Р=оЕ+Ч»тВ». ® Сила Ампера: (3.5в) (3 5г) л(Р=[»В» л(У, дк=д»д(, В». ° Сила и ыомент снл. действующие на лыгнитный диполь дВ р=р —, Н=»р В», да ' (3.5д) рн=топл (3.5е) где дВ,'дл — производная вентара В по направлению диполя. ® Циркуляция намагниченности )Н $2 дг=Л. (З.бж) где г' — суммарный ыолекулярный ток.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
