ГДЗ-Физика-задачник-11кл-Рымкевич-2004-www.frenglish.ru (991537), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Следовательно, показания вольтметра в этом случае совпадают с ЭДС б = б В. При подключении резистора закон Ома для полной цепи имеет вид: 6 = 1 11 + 11г, а вольтметр показывает напряжение внешней цепи с/ =11В. 95 Следовательно, отношение внутреннего сопротивле- ния к внешнему равно: а сила тока 1 При последовательном соединении ( — у 2В) 1 -э1 6 ЗВ' а при параллельном (В -+ В/2) +1з = —.
Показания вольтметра при одном внешнем сопротивлении В 2 при последовательном соединении сгг =12 2В= —, а при параллельном з 6 У 2 3 Вычисления: П =2 — =4В, У = — =2В. 6В 3 3 Ответ: Уг = 4 В; Уз = 2 В. 8 з 6. От генератора с ЭДС 40 В и внутренним сопротивлением 0,04 Ом ток поступает по медному кабелю площадью попег речного сечения 170 мм к месту электросварки, удаленному от генератора на 50 м. Найти напряжение на зажимах генератора и на сварочном аппарате, если сила тока в цепи равна 200 А. Какова мощность сварочной дуги? Р=1(с+В +В ), где  — ЭДС генератора, г — его внутреннее сопротив- ление, В =р— 21 к мв (2) — сопротивление двух линий медного кабеля, р„— удельное сопротивление меди, 1 — расстояние от генератора до сварочного аппарата, Я вЂ” площадь сечения кабеля, 1? — сопротивление сварочной дуги.
Из формул (1) и (2) находим напряжение на зажимах генератора У„=1(В +В )=5' — 1Г, (3) на сварочном аппарате (1 =1В = (1 -1р (4) и мощность сварочной дуги (5) Вычисления: (1„= 40  — 200 А 0,04 Ом = 32 В, (1 32В 200А 2 1,7. 10 Ом м. 50м 30В -в 17 10 м Р,=200А ЗОВ=6. 10 Вт. Ответ: У, = 32 В; с1, = 30 В; Р, = 6 кВт. 81 8. Лампочки, сопротивления которых 3 и 12 Ом, пооче- редно подключенные к некоторому источнику тока, потребля- ют одинаковую мощность. Найти внутреннее сопротивление источника и КПД цепи в каждом случае.
97 Решение. Закон Ома для замкнутой цепи в данном случае имеет вид: Решение. Закон Ома для замкнутой цепи запишем в виде: 6=1 (г+ В1), 6= 12(г+ В2), где В, 2 — сопротивление лампочек. Согласно закону Джоуля — Ленца мощность, потребляемая лампочками, равна: Р=1В =1В, 1 1 2 2' откуда следует, что С другой стороны, исключая 6 из первых двух фор- мул, находим: 2 1( 1' 2) г= 11112 Таким образом, внутреннее сопротивление равно: В2 — „/ЛР, г= ./Л,7В, — 1 КПД цепи определяется формулами: г 1.1Н! Вт Ч1= 1!8 г+ Вт 122 Ч2 = Вычисления! 120 /20 ' 120 ./4 — 1 = — = 33/о, З Ом 9 Ом = — = 67%.
12 Ом 18 Ом Ответ: г = 6 Ом; т) = 33%; т) = 67%. 98 81 9 Источник тока с ЭДС 9 В и внутренним сопротивлением 1 Ом питает через реостат три параллельно соединенные лампочки, рассчитанные на напряжение 6,3 В и силу тока 0.3 А. Реостат поставлен в такое положение, что лампочки работают в номинальном режиме. Одна из лампочек перегорела. Во сколько раз изменилась мощность каждой из двух оставшихся лампочек по сравнению с номинальной, если считать, что сопротивление каждой лампочки осталось прежниму Решение. Согласно закону Ома для замкнутой цепи где г — внутреннее сопротивление источника тока,  — сопротивление одной лампочки,  — сопротивл р ление реостата.
Полная сила тока в цепи в номинальном режиме складывается из трех равных номинальных значений по 0,3 А, т. е. Р = 0,9 А. Следовательно, сопротивление реостата равно: ~ л В =- — г — — ', 1 31, ' где У, и 1, — соответственно номинальное напряжение и сила тока, протекающего через лампочку. Во втором случае (при одной перегоревшей лампочке) г+ Вл!2+ Вр Таким образом, новая мощность каждой из лампочек равна: В .2 Р,' = й (Гу2) + в то время как номинальная мощность равна: Рл (" л~л' 99 Вычисления: В = — 10м — — '=20м, Р 09 А 09 А 2 4 . О 3 А~1<>м+ 6,ЗВ + 2гъм~ 2 О,ЗА Р,=63В О,ЗА=1,89Вт, — ' =1,23.
Р' Л Ответ: увеличилась в 1,23 раза. 820. Источник тока с внутренним сопротивлением г и ЭДС 1 замкнут на три резистора с сопротивлением Зг каждый, соединенные последовательно. Во сколько раз изменится сила тока в цепи, напряжение на зажимах источника и полезная мощность, если резисторы соединить параллельно? Решение. Закон Ома для последовательного соедине- ния резисторов имеет вид: 8 = 1(г + 9г) = 101г, а для параллельного соединения А' = 1'(г+ г) = 2Гг.
Следовательно, отношение силы тока Г к прежнему значению 1'/1 = 5. Напряжение на зажимах источника при последовательном соединении У=91г, а при параллельном У' = Г г = 51г = 5У/9. Полезная мощность при последовательном соединении Р = 1~9г, а при параллельном Р' = (Г) г= 251 г = 25Р/9. Ответ: увеличится в 5 раз; уменьшится в 1,8 раза; увеличится в 2,8 раза. 100 глдвд ~х Магнитное поле 39. Магнитное поле тока.
Магнитная индукция. Магнитный поток. Закон Ампера. Сила Лоренца. Магнитные свойства веществ 21. В каком направлении повернется магнитная стрелка 8 в контуре, обтекаемом током, как показано на рисунке 30? Решение. Силовые линии магнитного поля охватыва- ют ток, причем направление вектора индукции магнитного поля определяется правилом буравчика (правого винта).
Во внутренней части контура с током, изображенного на рисунке, силовые линии направлены от наблюдателя за плоскость чертежа. Магнитная стрелка поворачивается так, чтобы ее направление от Я к Х совпало с направлением силовой линии магнит- Рис. ЗО 101 ного поля (направлением вектора индукции магнитного поля). Поэтому полюс Х стрелки повернется за плоскость чертежа. 823. Максимальный вращающий момент, действующий на г рамку площадью 1 см, находящуюся в магнитном поле, равен 2 мкН м. Сила тока, текущего в рамке, 0,5 А.
Найти индукцию магнитного поля. Решение. Максимальный вращающий момент действует на рамку с током, когда силовые линии магнитного поля находятся в плоскости рамки. В соответствии с рисунком 31 и законом Ампера получим Г =Г =ВВ, Гвс ГАВ О где 1 — сила тока, 1 — длина АВ и СЗ,  — индукция магнитного поля.
Согласно правилу левой руки сила Г„направлена перпендикулярно плоскости чертежа на нас, а Г р — за плоскость чертежа. Силы Г„и Г р образуют пару сил, вращающий момент которой  — Г дг1 — 11ЩВ, или Ь „— 1БВ, где Я = Ы вЂ” площадь контура. Тогда мах В = — '" .
1В В 1 С гсо Рис. 31 102 Вычисления: В 2 10 Н м 004Тл 05А 10 м Ответ: В = 0,04 Тл. 825. Плоская прямоугольная катушка из 200 витков со сторонами 10 и 5 см находится в однородном магнитном поле индукцией 0,05 Тл. Какой максимальный вращающий момент может действовать на катушку в атом поле, если сила тока в катушке 2 А? Решение. Максимальный вращающий момент, дейст- вующий на каждый виток катушки, где Я = аЬ. Полный максимальный вращающий момент, действующий на катушку, пропорционален числу витков: 1,, = пЛ,„= пУВаЬ.
Вы чи ел ем ия: В =200 2А. 005Тл 01м 005м=01Н м. Ответ: В = 0,1 Н м. 826, Нз проволоки длиной б см сделаны контуры: а) квадратный; б) круговой. Найти максимальный вращающий момент, действующий на каждый контур, помещенный в магнитное поле индукцией 0,2 Тл при силе тока в контуре 4 А. Решение. Максимальный вращающий момент равен: ьг г = 1Яг гВ, где  — индукция магнитного поля, 1 — сила тока. 103 У квадратного контура периметром1 сторона квадрата а = 1!4, поэтому площадь контура Я = а = 1 /16.
2 2 Максимальный вращающий момент равен: Ь 1 Я В В случае кругового контура с током, имеющего периметр 1, его радиус г = — „поэтому площадь контура 1 2л" Яг = пг = †. Максимальный вращающий момент в г 4х данном случае 1 2 = 1ЯгВ = Вычисления: 4А ° (0,08м) . 0,2Тл 0 32 Н г 1 1б 4А . (0,08м) . 0,2Тл 0 41 Н .
м г 4 3,14 Ответ: Ьг = 0,32 мН м; Ьг = 0,41 мН . м. 828. Какой магнитный поток пронизывает плоскую поверхность площадью 50 см при индукции поля 0.4 Тл, если г эта поверхность: а) перпендикулярна вектору индукции поля; б) расположена под углом 45* к вектору индукции; в) расположена под углом 30' к вектору индукции? Решение.
Используя выражение для потока Ф, нахо- дим: а)а=О,Ф,=ВЯ=04Тл 0005м =2мВб; б) а = 45', Фг = ВЯ сов 45' = 2 мВ61,/2 = 1,4 мВб; в) а = 90' — 30' = 60', Фз = ВЯ сов 60' = 1 мВб. 104 829. На рисунке 32 представлены различные случаи взаи модействия магнитного поля с током. Сформулировать задачу для каждого из приведенных случаев и решить ее. б) е) г) а) ° ° ° ° Ох' ' ° ° ° ° ° ° ° ° д) е) зс) з) Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
