МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах
РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ" ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів Контакти
Тлумачний словник |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
РешениеПередаваемая мощность к потребителю равна (1), где , (2) сила тока в линии передач, - плотность тока в проводе сечения . При прохождения тока по проводнику он нагревается. Это определит потери мощности, которые можно найти из закона Джоуля-Ленца. Потеря мощности равна (3), где R - сопротивление двухпроводной линии (4). В формуле (4): l – расстояние до потребителя электроэнергии. Потеря мощности определяется по формуле или, используя формулы (1) и (3), получим . Отсюда напряжение . Используя формулы (2) и (4) получим . Проверим справедливость формулы по размерности величин: . Вычислим значение искомого напряжения: .
Ответ: .
Пример №7. Два параллельных бесконечно длинных провода А и С, по которым текут в одном направлении токи силой I1 = I2 = I = 50 А, расположены на расстоянии d = 10 см друг от друга. Определить магнитную индукцию поля, создаваемого проводниками с током в точке D, отстоящей от оси одного провода на расстоянии r1 = 5 см, от другого – на r2= 12 см.
; . Тогда . (1) Угол α =ÐADC – как углы при вершинах треугольников с взаимно перпендикулярными сторонами. Из DАDС по теореме косинусов запишем: , откуда . Подставим числовые значения и произведем вычисления: . Подставив в формулу (1) числовые значения физических величин, получим:
Ответ: В = 357,1 мкТл. Пример №8. По тонкому стержню длиной l = 50 см равномерно распределен заряд q = 60 нКл. Стержень вращается с частотой ν = 12 с–1 относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через стержень на расстоянии а = l от одного из его концов. Определить магнитный момент Pm, обусловленный вращением стержня.
=νdq, где n - частота вращения стержня. Магнитный момент элементарного кругового тока dPm = S×dI, где S – площадь, ограниченная окружностью, описываемой элементом стержня dr с зарядом dq (S = pr2, где r – радиус этой окружности). Тогда . Магнитный момент Pm, обусловленный вращением стержня длиной l вокруг оси О, определяем интегрированием двух частей стержня: , где 0, и – пределы интегрирования. . . Произведем вычисления: .
Ответ: Pm = 62,8 нА×м2. Пример №9. Электрон движется в однородном магнитном поле (В=10 мТл) по винтовой линии, радиус которой R = 1 см и шаг h = 6 см. Определить период Т обращения электрона и его скорость .
. По модулю , где ; . На электрон действует сила Лоренца
Сила Лоренца сообщает электрону нормальное ускорение . Согласно второму закону Ньютона можно написать , или , откуда . Период обращения электрона связан с составляющей скорости соотношением: . Тогда получим: . Произведем вычисления: . За время, равное периоду обращения Т, электрон пройдет вдоль силовой линии расстояние, равное шагу винтовой линии, т.е. , откуда . Модуль скорости электрона .
Ответ: Т = 3,57 нс, = 24,6 Мм/с.
Пример № 10. Катушка, содержащая N = 1000 витков, равномерно вращается с частотой n = 10 с-1 относительно оси АВ, лежащей в плоскости катушки и перпендикулярной линиям индукции однородного магнитного поля (В = 0,04 Тл). Определить мгновенное значение ЭДС индукции для тех моментов времени, когда плоскость катушки составляет угол α = 60° с линиями поля. Площадь катушки S = 100 см2.
Мгновенное значение ЭДС индукции: . Если учесть, что угол (рисунок), а , то получим: . Проведем вычисления: Ответ: εi =12,56 В.
1.3. Базовые задачи для самостоятельного решения 1. Как надо изменить расстояние между двумя одинаковыми точечными зарядами, чтобы при перемещении их из воздуха в масло с относительной диэлектрической проницаемостью 2 сила взаимодействия уменьшилась в 8 раз? Ответ: r1/r2= 2
2. Шарик массой 2 г, имеющий заряд 50 нКл, подвешен в воздухе на тонкой изолирующей нити. Определите натяжение нити, если снизу на расстоянии 5 см расположен заряд -100 нКл. Ответ: FH = 0,038 Н
3. Напряженность поля в некоторой точке равна 15 кН/Кл. Сила, действующая на некоторый заряд в этой точке, равна 3,75 ∙ 10–5 Н. На сколько надо изменить значение заряда, чтобы сила, действующая на него в этой точке, возросла в 3 раза? Ответ:Δq = 50 нКл 4. Электрон влетает в однородное поле плоского конденсатора по направлению линий напряженности и на пути в 2 см уменьшает скорость с 2 ∙ 106 м/с до нуля. Определите напряженность поля в плоском конденсаторе. Ответ:Е = 569 Н/Кл. 5. Воздушный конденсатор, состоящий из двух пластин площадью 10 см2, находящихся на расстоянии 2 см, поместили и керосин. На сколько надо раздвинуть пластины, чтобы емкость конденсатора не изменилась? Диэлектрическая проницаемость керосина равна 2,1. Ответ:Δd=2,2 cм.
6. Определите плотность тока, если известно, что за 10 с через поперечное сечение проводника прошло 100 Кл электричества. Диаметр проводника 0,5 мм. Ответ:j = 5,3∙104 А/м2.
7. Определите сопротивление медной проволоки, масса которой 1 кг, а площадь поперечного сечения 0,1 мм2. Ответ:R=197 Ом
8. Электрическое поле создается двумя зарядами q1=4мкКл и q2= –2 мкКл, находящимся на расстоянии a=0,1 м друг от друга. Определить работу А1-2 сил поля по перемещению заряда q=50 нКл из точки 1 в точку 2. Ответ:А1-2 = 14,3 мДж
9. Определить ЭДС второго элемента в цепи (рисунок), если =2 В, R1=100 Ом, R2=50 Ом, R3=20 Ом. Гальванометр регистрирует силу тока I3=50 мА, идущего в направлении, указанном стрелкой. Сопротивлением гальванометра и внутренним сопротивлением элементов пренебречь. Ответ: = 4 В.
10. Батарея состоит из n=5 последовательно соединенных элементов, каждый с ЭДС =1,4 В и внутренним сопротивлением ri=0,3 Ом. При каком токе полезная мощность батареи Рn=8 Вт? Найти наибольшую полезную мощность батареи. Ответ:I1 = 2,7 А; I2 = 2 А; Рn max = 8,2 Вт.
11. Протоны влетают со скоростью 1 км/с в однородное магнитное поле под углом 60° к линиям индукции. Величина индукции магнитного поля 1 мТл. Определите, сколько оборотов сделает протон за 0,1 с движения и какой путь в направлении линий индукции при этом пройдет протон? Ответ:s = 50 м.
12. По тонкому проволочному кольцу течёт ток 2А. Не изменяя силы тока, проводнику придали форму квадрата. Во сколько раз изменилась индукция магнитного поля в центре контура. Ответ: . 13. Протон, прошедший ускоряющую разность потенциалов U=600В, влетел в однородное магнитное поле с индукцией В=0,3Тл и начал двигаться по окружности. Определить радиус R окружности. Ответ: 12мм.
14. Определить частоту ν обращения электрона по круговой орбите в магнитном поле с индукцией B=1Тл. Ответ: 2,8 1010с-1.
15. Проводник длиной ℓ =20 см перемещается в однородном магнитном поле с индукцией B=0,1 Tл так, что его ось составляет угол σ=30 с направлением поля. С каким ускорением нужно двигать проводник, чтоб разность потенциалов на его концах возрастала равномерно на 1 В, за 1с. Ответ: а=100 м/с2
16. В катушке без сердечника за 0,01с ток возрастает от 1 до 2А, при этом в катушке возникает ЭДС самоиндукции, равна 20В. Найти индуктивность катушки и изменение энергии магнитного поля. Ответ:L=0,02 Гн; ΔW=0,03 Дж. 17. По двум длинным прямолинейным проводникам, расположенным на расстоянии 10 см друг от друга течет в противоположных направлениях ток I1= 20 A и I2 = 30 A . Найти напряженность магнитного поля в точке, лежащей на расстоянии 2 см от первого проводника с током. Ответ: Н=119,4 А/м.
18. Найти магнитный поток Ф, создаваемый соленоидом с сечением S=10см2, если он имеет n=10 витков на каждый сантиметр его длины при силе тока I=20А. Ответ: 25,2мкВб.
19. Найти кинетическую энергию протона, движущегося по дуге окружности радиусом R=60см в магнитном поле с индукцией В=1Тл. Ответ: 17,ЗМэВ.
20. Квадратная рамка со стороной в 40 см из эластичной проволоки находится в магнитном поле с индукцией 1 Тл. Плоскость рамки перпендикулярна вектору магнитной индукции. Рамку берут за два противоположных угла и стягивают в двойной прямолинейный провод. Определите величину электродвижущей силы индукции, возникающей в рамке, если деформация рамки происходит за 0,5 с. Ответ:ε = 0,32 В.
1.4. Контрольные вопросы Читайте також:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|