Расчетно-графическое задание

Расчетно-графическое задание № 1
Группа: : МС-25	Студент:
1. Тонкий стержень длиной 10 см равномерно заряжен. Линейная плотность заряда равна 1 мкКл /м. На продолжении оси стержня на расстоянии а = 20 см от ближайшего его конца находится точечный заряд Q = 100 нКл. Определить силу взаимодействия заряженного стержня и точечного заряда. Ответ: 1,5 мН. Рисунок: нет.
2. Медный шар радиусом R=0.5см помещен в масло. Плотность масла р=0.8*1000кг/м**3. Найти заряд q шара, если в однородном электрическом поле шар оказался взвешенным в масле. Электрическое поле направлено вертикально вверх и его напряженность Е=3.6 МВ/м. Ответ: q=11 нКл Рисунок: нет.
3. На отрезке тонкого прямого проводника длиной 10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью 3 мкКл/м. Вычислить напряженность, создаваемую этим зарядом в точке, расположенной на оси проводника и удаленной от ближайшего конца отрезка на расстояние, равное длине этого отрезка. Ответ: 135 кВ/м. Рисунок: нет.
4. Две круглые металлические пластины радиусом 10 см каждая, заряженные разноименно, расположены одна против другой параллельно друг другу и притягиваются с силой 2 мН. Расстояние между пластинами равно 1 см. Определить разность потенциалов между пластинами. Ответ: 1,2 кВ. Рисунок: нет.
5. Протон (ядро атома водорода) движется со скоростью v=7.7*1000000 м/с. На какое наименьшее расстояние r он может приблизиться к ядру атома алюминия? Заряд ядра атома q=Ze, где Z порядковый номер атома в таблице Менделеева и е - заряд протона, равный по модулю заряду электрона. Массу протона считать равной массе атома водорода. Протон и ядро атома алюминия считать точечными зарядами Влиянием электронной оболочки атома алюминия пренебречь. Ответ: r=6.1*10-14м
6. Два диполя с электрическими моментами 1 пКл*м и 4 пКл*м находятся на расстоянии 2 см друг от друга. Найти силу их взаимодействия, если оси диполей лежат на одной прямой. Ответ: 1,35 мкН. Рисунок: нет.
7. Между пластинами плоского конденсатора, находящимися на расстоянии d=1 см друг от друга, приложена разность потенциалов U= =100 В. К одной из пластин кристаллического бромистого таллия (ЭПСИЛОН=173) толщиной d0=9.5 мм. После отключения конденсатора от источника напряжения пластинку кристалла вынимают. Какова будет после этого разность потенциалов U между пластинами конденсатора? Ответ: U=1.8 кВ. Рисунок: нет
8. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S=0.01 м**2, расстояние между ними d=5 мм. К пластинам приложена разность потенциалов U1=300 В. При включенном источнике питания пространство между пластинами конденсатора заполняется эбонитом. Какова будет разность потенциалов U2 между пластинами после заполнения? Найти емкость конденсатора C1 и C2 и поверхностные плотности заряда СИГМА(1) и СИГМА(2) на пластинах до и после заполнения? Ответ: U1=U2=300 В; C1=17.7 пФ; C2=46 пФ; СИГМА1=531 нКл/м**2; СИГМА2=1.38 мкКл/м**2. Рисунок: нет
9. Проволочный куб составлен из проводников. Сопротивление R1 каждого проводника, составляющего ребро куба, равно 1 Ом. Вычислить сопротивление R этого куба, если он включен в электрическую цепь как показано на рисунке.19.4.в Ответ: 7/12 Ом. Рисунок: 19.4в.
10. Две группы из трех последовательно соединенных элементов соединены параллельно. ЭДС каждого элемента равна 1,2 В, внутреннее сопротивление r=0,2 Ом. Полученная батарея замкнута на внешнее сопротивление R=1,5 Ом. Найти силу тока во внешней цени. Ответ: 2,9 Ом, 4,5 Ом. Рисунок: нет.
11. Имеется N одинаковых гальванических элементов с ЭДС E и внутренним сопротивлением r(i) каждый. Из этих элементов надо собрать батарею, состоящую из нескольких параллельно соединенных групп, содержащих по n последовательно соединенных элементов. При каком значении n сила тока I во внешней цепи, имеющей сопротивление R, будет максимальной? Чему будет равно внутреннее сопротивление R(i) батареи при этом значении n? Ответ: n=(n*R/r(i))**0.5; R(i)=R. Рисунок: нет
12. В схеме рис. 43 E1 и E2 - два элемента с равными ЭДС 2 В. Внутреннее сопротивление этих элементов равны соответственно r1=1 Ом и r2=2 Ом. Чему равно внешнее сопротивление R, если сила тока I1, текущего через E1, равна 1 А? Найти силу тока I2 идущего через E2. Найти силу тока I(R), идущего через сопротивление R. Ответ: R=2/3 Ом; I2=0.5 А;I(R)=1.5 А. Рисунок : N43.
13. Три батареи с ЭДС 1 =12В, ЭДС 2 = 5В и ЭДС = 10 В и одинаковыми внутренними сопротивлениями r, равными 1 Ом, соединены между собой одноименными полюсами. Сопротивление соединительных проводов ничтожно мало. Определить силы токов, идущих через каждую батарею. Ответ: 3 А; 4 А; 1 А. Рисунок: нет.
14. В ртутном диффузионном насосе ежеминутно испаряется 100 г ртути. Чему должно быть равно сопротивление нагревателя насоса, если нагреватель включается в сеть напряжением 127 В? Удельную теплоту преобразования ртути принять равной 2.96*10**6 Дж/кг. Ответ: R=33 Ом. Рисунок : нет.
15. Элемент, ЭДС которого E и внутреннее сопротивление r, замкнут на внешнее сопротивление R. Наибольшая мощность во внешней цепи равна 9 Вт. Сила тока, текущего при этих условиях по цепи, равна 3 А. Найти E и r. Ответ: E=6 В; r=1 Ом. Рисунок : нет.
16. Конденсатор ёмкостью 10мкF периодически заряжается от батареи с э. д.с. 100В и разряжается через катушку в форме кольца диаметром 20см, причём плоскость кольца совпадает с плоскостью магнитного меридиана. Катушка имеет 32 витка. Помещенная в центре катушки горизонтальная магнитная стрелка откланяется на угол 45 градусов. Переключение конденсатора происходит с частотой 100 с**(-1). Найти из данных этого опыта горизонтальную составляющую Нг напряжённости магнитного поля Земли. Ответ: Hг =16 А/м. Рисунок:нет
17. Каким должно быть отношение длины катушки к её диаметру, чтобы напряжённость магнитного поля в центре катушки можно было найти по формуле для напряжённости поля бесконечно длинного соленоида? Ошибка при таком допущении не должна превышать q=5%. У к а з а н и е. Допускаемая ошибка q=(H2-H1)/H2, где H1 - напряжённость поля внутри катушки конечной длины и H2- напряжённость поля внутри бесконечно длинной катушки. Ответ: l/D=(1-d)/(1-(1-d)**2)**1/2 примерно равно (1-d)/2d**1/2; при d<=0,05 получим l/D>=3. Рисунок:нет
18. Однородный медный диск А массой m=0,35 кг помещен в магнитное поле с индукцией В=24 мТл так, что плоскость диска перпендикулярна к направлению магнитного поля. При замыкании цепи aba диск начинает вращаться и через время t=30 с после начала вращения достигает частоты вращения n=5 с**(-1). Найти ток I в цепи. Ответ: I=15,3 А. Рисунок: 57.
19. В цепи R1=5 Ом, R2=95 Ом, L=0,34 Гн, Е=38 В. Внутреннее сопротивление r источника тока пренебрежимо мало. Определить силу тока I в резисторе сопротивлением R2 в следующих трех случаях: 1) до размыкания цепи ключом К; 2) в момент размыкания (t1=0); 3) через t2=0,01 с после размыкания. Ответ: 1) 0,4 A; 2) 7,6 A; 3) 0,4 A. Рисунок: 25.1.
20. Сколько витков имеет катушка, индуктивность которой L=1 мГн, если при токе I=1 А магнитный поток сквозь катушку Ф=2 мкВб? Ответ: N=500. Рисунок: нет.
21. Тонкое непроводящее кольцо радиуса R заряжено с линейной плотностью "лянда"= "лянда" o*cos"фи", где "лянда"o - постоянная, "фи" - азимутальный угол. Найти модуль напряженности электрического поля: а) в центре кольца; б) на оси кольца в зависимости от расстояния x до его центра. Исследовать полученное выражение при x>>R. Ответ: а) E= "лянда" o/4*"эпсилон"o*R; б) E="лянда"o*R^2/[4*"эпсилон"o*(x^2+R^2)^3/2], при l>>R напряженность Е=p/4*"пи"*"эпсилон"o*x^3, где p="пи"*R^2*"лянда"o. Рисунок: нет.
22. Имеются два тонких проволочных кольца радиуса R каждое, оси которых совпадают. Заряды колец равны q и - q. Найти разность потенциалов между центрами колец, отстоящими друг от друга на расстояние l, если R=30 см, l=52 см, q=0.40 мкКл. Ответ: "дельта""fi"==(q/2*"pi"* "эпсилон_0" *R)*(1- 1/[1+(l/R)^2]^1/2)=12 кВ Рисунок : нет
23. Конденсатор емкости С1=1,0 мкФ, предварительно заряженный до напряжения U=300 В, подключили параллельно к незаряженному конденсатору емкости С2=2,0 мкФ. Найти приращение электрической энергии этой системы к моменту установления равновесия. Объяснить полученный результат. Ответ: dW=-U**2*C1*C2/2*(C1+C2)=-0.03 мДж Рисунок:нет
24. Сколько тепла выделится в спирали с сопротивлением R=75 Ом при прохождении через нее количества электричества q=l00 Кл, если ток в спирали: а) равномерно убывал до нуля в течение "дельта"t=50 с; б) монотонно убывал до нуля так, что через каждые "дельта"t= =2,0 с он уменьшался вдвое? Ответ: а) Q=4*q^2*R/3*"дельта"t=20 кДж; б) Q=ln2*q^2*R/2*"дельта"t=0.13 МкДж. Рисунок: нет.
25. Найти э. д.с. и внутреннее сопротивление источника, эквивалентного двум параллельно соединенным элементам с ЭДС1 и ЭДС2 и внутренними сопротивлениями R1 и R2. Ответ: ЭДС=(ЭДС1*R2+ЭДС2*R1)/(R1+R2), Ri=R1*R2/(R1+R2). Рисунок: нет.

Расчетно-графическое задание № 1
Группа: : МС-25	Студент:
1. Тонкое полукольцо радиусом 10 см несет равномерно распределенный заряд с линейной плотностью 1 мкКл/м. В центре кривизны полукольца находится заряд 20 нКл. Определить силу взаимодействия точечного заряда и заряженного полукольца. Ответ: 3,6 мН. Рисунок: нет.
2. С какой силой Fl на единицу длины отталкиваются две одноименно заряженные бесконечно длинные нити с одинаковой линейной плотностью заряда лямбда=3мкКл/м находящиеся на расстоянии r1=2см друг от друга ? Какую работу Аl на единицу длинны надо совершить, что бы сдвинуть эти нити до расстояния r2=1 см Ответ: F1=8.1Н/м А1=0.112 Дж/м Рисунок: нет.
3. Длинный парафиновый цилиндр радиусом 2 см несет заряд, равномерно распределенный по объему с объемной плотностью 10 нКл/м**3. Определить напряженность и смещение электрического поля в точках, находящихся от оси цилиндра на расстоянии: 1) 1см; 2)3 см. Обе точки равноудалены от концов цилиндра. Ответ: 1) 2,83 В/м; 50 пКл/м**2; 2)7,55 В/м; 66,7 пКл/м**2. Рисунок: нет.
4. Металлический шар радиусом 10 см заряжен до потенциала 300В. Определить потенциал этого шара в двух случаях: 1) после того, как его окружат сферической проводящей оболочкой радиусом 15 см и на короткое время соединят с ней проводником; 2) если его окружить сферической проводящей заземленной оболочкой радиусом 15 см? Ответ:В; 2)100 В. Рисунок: нет.
5. Найти скорость v электрона, прошедшего разность потенциалов U, равную: 1,5,10,100,1000 В. Ответ: v1=5.93*10**5 м/с; v2=1.33*10**6 м/с; v3=1.87*10**6 м/с; v3=5.93*10**6 м/с; v4=1.87*10**7 м/с; Рисунок: нет
6. Диполь с электрическим моментом р=0,12нКл*м образован двумя точечными Q=1нКл. Найти напряженность Е и потенциал Ф электри ческого поля в точках A и B, находящихся на расстоянии r=8см от центра диполя. Ответ: 2.1 кв /м. Рисунок: нет.
7. В каких пределах может меняться емкость системы, состоящей из двух конденсаторов переменной емкости, если емкость каждого из них может меняться от 10 до 450 пФ? Ответ: от 20 до 900 пФ при параллельном соединении и от 5 до 225 пФ при последовательном. Рисунок:нет.
8. Определить электроемкость схемы, представленной на рисунке, где С1=1 пФ, С2=2 пФ, С3=2 пФ, С4=4 пФ. Ответ: 2 пФ. Рисунок: 17.5
9. Сила тока в проводнике равномерно нарастает от 0 до 3 А в течение времени 10 с. Определить заряд Q, прошедший в проводнике. Ответ: 15 Кл. Рисунок: нет.
10. Элемент, амперметр и некоторое сопротивление включены последовательно. Сопротивление сделано из медной проволоки длинной 100 м и поперечным сечением 2 мм**2, сопротивление амперметра 0.05 Ом. Амперметр показывает 1.43 А. Если же взять сопротивление из алюминиевой проволоки длиной 57.3 м и поперечным сечением 1 мм**2, то амперметр покажет 1А. Найти э. д.с. элемента и его внутреннее сопротивление. Ответ: E=2 В; r=0.5 Ом. Рисунок:нет.
11. Имеются два одинаковых элемента с э. д.с. 2В и внутренним сопротивлением 0.3 Ом. Как надо соединить эти элементы (последовательно или параллельно), чтобы получить большую силу тока, если: 1) внешнее сопротивление 0.2 В, 2) внешнее сопротивление 16 Ом? Вычислить силу тока в каждом из этих случаев. Ответ: 5А; 5.7 А; 0.24 А; 0.124 А. Рисунок:нет.
12. Три источника тока с ЭДС Е1=11 В, Е2=4 В, Е3=6 В и три реостата с сопротивлениями R1=5 Ом, R2=10 Ом, R3=2 Ом соединены как показано на рис.19.10. Определить силы токов I в реостатах. Внутреннее сопротивление источников тока пренебрежительно мало. Ответ: 0.8 А; 0.3 А; 0.5 А Рисунок: 19.10.
13. В схеме рис. 51 V1 и V2- два вольтметра, сопротивления которых равны соответственно R1=3000 Ом и R2=2000 Ом; R3=3000 Ом, R4=2000 Ом, E=200 В. Найти показания вольтметров V1 и V2 в случаях: 1) ключ К замкнут, 2) ключ К разомкнут. Сопротивлением батареи пренебречь. Задачу решить, применяя законы Кирхгофа. Ответ: 1) U1=120 B; U2=80 B; 2) U1=U2=100 B. Рисунок : N51.
14. Сила тока в проводнике сопротивлением 100 Ом равномерно нарастает от 0 до 10 А в течение времени 30 с. Определить количество теплоты Q, выделившееся за это время в проводнике. Ответ: 100 кДж. Рисунок: нет.
15. ЭДС батареи равна 20 В. Сопротивление R внешней цепи равно 2 Ом, сила тока 4 А. Найти КПД батареи. При каком значении внешнего сопротивления R КПД будет равен 99 %? Ответ: 0,4 ; 297 Ом. Рисунок: нет.
16. По прямому бесконечно длинному проводнику течет ток 50 А. Определить магнитную индукцию B в точке, удаленной на расстояние r = 5 см от проводника. Ответ: 200 мкТл. Рисунок: нет.
17. Два прямолинейных длинных проводника расположены параллельно на расстоянии 10см друг от друга. По проводникам текут токи 5А в противоположных направлениях. Найти модуль и направление напряжённости магнитного поля в точке в точке, находящейся на расстоянии 10 см от каждого проводника. Ответ: H=8 А/м. Рисунок:нет
18. Для измерения магнитной проницаемости железа из него был изготовлен тороид длиной l=50 см и площадью поперечного сечения S=4 см**2. Одна из обмоток тороида имела N(1)=500 витков и была присоединена к источнику тока, другая имела N(2)=1000 витков и была присоединена к гальванометру. Переключая направление тока в первичной обмотке на обратное, мы вызываем во вторичной обмотке индукционный ток. Найти магнитную проницаемость & железа, если известно, что при переключении в первичной обмотке направления тока I=1 A через гальванометр прошло количество электричества q=0.06 Кл. Сопротивление вторичной обмотки R=20 Ом. Ответ: Ню=1200. Рисунок: нет.
19. Катушка имеет индуктивность L=0.144 Гн и сопротивление R=10 Ом. Через какое время t после включения в катушке потечет ток, равный половине установившегося? Ответ: t=10 мс. Рисунок: нет.
20. В соленоид длиной l=50 см вставлен сердечник из такого сорта железа, для которого зависимость В=f(H) неизвестна. Число витков на единицу длины соленоида N(l)=400 1/см; площадь поперечного сечения соленоида S=10 см**2. Найти магнитную проницаемость & материала сердечника при токе через обмотку соленоида I=5 А, если известно, что магнитный поток, пронизывающий поперечное сечение соленоида с сердечником, Ф=1.6 мВб. Какова индуктивность L соленоида при этих условиях? Ответ: Ню=640; L=64 мГн. Рисунок: нет.
21. Бесконечно длинная цилиндрическая поверхность круглого сечения заряжена равномерно по длине с поверхностной плотностью "сигма" ="сигма_0"*cos("альфа"), где "альфа" - полярный угол цилиндрической системы координат, ось z которой совпадает с осью данной поверхности. Найти модуль и направление напряженности электрического поля на оси z. Ответ: Е="сигма"/2*"эпсилон_0", причем направление вектора Е соответствует углу "fi"="pi" Рисунок : нет
22. Небольшой шарик висит над горизонтальной проводящей плоскостью на изолирующей упругой нити жесткости "ню". После того как шарик зарядили, он опустился на х см, и его расстояние до проводящей плоскости стало равным l. Найти заряд шарика. Ответ: q=4*l*("pi"*"эпсилон_0"*"ню"*x) Рисунок : нет
23. Найти емкость бесконечной цепи, которая образована повторением одного и того же звена, состоящего из двух одинаковых конденсаторов, каждый емкости С (рис. 3.25). Ответ: Cx=C((5)**1/2-1)/2 .Поскольку цепь беконечна, все значени звенъя, начиная со вторго, могут быть заманены емкостью Cx, равной искомой. Рисунок: есть 3.25
24. В схеме, показанной на рисунке, один конденсатор зарядили до напряжения Uo и в момент t=0 замкнули ключ К. Найти: а) ток I в цепи как функцию времени t; б) количество выделившегося тепла, зная зависимость I(t). Ответ: а) I=(Uo/R)*exp(-2*"тау"/R*C); б) Q=C*(Uo)^2/4. Рисунок: 3.61.
25. Найти ток через сопротивление R1 участка цепи, если R1=10 Ом, R2=20 Ом, R3=30 Ом и потенциалы точек 1, 2, 3 равны "фи"1= =10 В, "фи"2=6 В, "фи"3=5 В. Ответ: I1=[R3*("фи"1-"фи"2)+R2*("фи"1-"фи"3)]/(R1*R2+R3*R1)= =0.2 А. Рисунок: 3.51.

Расчетно-графическое задание № 1
Группа: : МС-25	Студент: 3.
1. Тонкий стержень равномерно заряжен с линейной плотностью заряда, равной 10 мкКл/м. На продолжении оси стержня на расстоянии а = 20 см от его конца находится точечный заряд Q = 10 нКл. Определить силу взаимодействия заряженного стержня и точечного заряда. Ответ: 4,5 мН. Рисунок: нет.
2. Прямой металлический стержень диаметром 5 см и длиной 4 м несет равномерно распределенный по его поверхности заряд 500 нКл. Определить напряженность поля в точке, находящейся против середины стержня на расстоянии а = 1 см от его поверхности. Ответ: 64,3 кВ/м. Рисунок: нет.
3. Два параллельных разноименных заряженных диска с одинаковой поверхностной плотностью заряда на них расположены на расстоянии d=1 см друг от друга. Какой предельный радиус R могут иметь диски, чтобы между центрами дисков поле отличалось от поля плоского конденсатора не более чем на 5%? Какую ошибку ДЕЛЬТА мы допускаем, принимая для этих точек напряженность поля равной напряженности поля плоского конденсатора при R/d=10? Ответ: R=0.2 м; ДЕЛЬТА=10% Рисунок: нет
4. Две бесконечные параллельные плоскости находятся на расстоянии 1 см друг от друга. Плоскости несут равномерно распределенные по поверхностям заряды с плотностями 0,2 мкКл/м**2 и 0,5 мкКл/м**2. Найти разность потенциалов пластин. Ответ: 170 В. Рисунок: нет.
5. Электрон с начальной скоростью 3 Мм/с влетел в однородное электрическое поле напряженностью 150 В/м. Вектор начальной ско рости перпендикулярен линиям напряженности электрического поля. Найти: 1)силу действующую на электрон; 2)ускорение приобретаемое электроном; 3 )скорость электрона через 0,1 мкс. Ответ: 1)2,4*10**(- 17) Н; 2)2,75*10**13 м/с**2; 3)4,07 Мм/с. Рисунок: нет.
6. Расстояние между зарядами 3,2 нКл диполя равно 12 см. Найти напряженность и потенциал поля, созданного диполем в точке, удаленной на 8 см как от первого, так и от второго заряда. Ответ: 6,75кВ/м. Рисунок: нет.
7. При помощи электрометра сравниваяют между собой емкости двух конденсаторов. Для этого их заряжали до разных потенциалов: U1=300 B и U2=100 В и соединяли. Потенциал конденсаторов оказался равен U=250 В. Найти отношение емкостей C1/C2. Ответ: С1/С2=3. Рисунок: нет.
8. Между пластинами плоского конденсатора, находящимися на расстоянии d1=5 мм друг от друга, приложена разность потенциалов U=150 В. К одной из пластин прилегает плоскопараллельная пластинка фарфора толщиной d2=3 мм. Найти напряженности E1 и E2 электрического поля в воздухе и фарфоре. Ответ: E1=ЭПСИЛОН2*U/(d1*ЭПСИЛОН2+d2*ЭПСИЛОН1)=60 кВ/м; E2=ЭПСИЛОН1*E1/ЭПСИЛОН2=10 кВ/м. Рисунок: нет
9. Напряжение на шинах электростанции равно 6,6 кВ. Потребитель находится на расстоянии 10 км. Определить площадь сечения медного провода, который следует взять для устройства двухпроводной линии передачи, если сила тока в линии равна 20 А и потери напряжения в проводах не должны превышать 3 процента. Ответ: 34,2 мм**2. Рисунок: нет.
10. Элемент с э. д.с. 1.1 В и и внутренним сопротивлением 1 Ом замкнут на внешнее сопротивление 9 Ом. Найти: 1) силу тока в цепи, 2) падение потенциала во внешней цепи, 3) падение потенциала внутри элемента, 4) с каким к. п.д. работает элемент. Ответ: 1) I=0.11 А; 2) U1=0.99 В; 3) U2=0.11 В; 4) n=0.9. Рисунок: нет.
Какую силу тока показывает амперметр в схеме если Е=10 В, r=1 Ом и к. п.д. 0.8? 2) Чему равно падение потенциала на сопротивлении R2, если известно, что падение потенциала на сопротивлениях R4 и R1 равны 2 В и 4 В? Ответ: I=2 А; U=2 В. Рисунок: 28.
12. В схеме рис. 44 E1=2 В, E2=4 В, R1=0.5 Ом и падение потенциала на сопротивлении R2 (ток через R2 направлен сверху вниз) равно 1 В. Найти показания амперметра. Внутренним сопротивлением элементов и амперметра пренебречь. Ответ: 2 A. Рисунок : N44.
13. В схеме рис. 44 E1=110 В, E2=4 В, R1=R2=100 Ом, R3=500 Ом. Найти показания амперметра. Сопротивлением батареи и амперметра пренебречь. Ответ: I=0.4 A. Рисунок : N44.
14. Электрический чайник имеет две обмотки. При включении од-ной из них вода в чайнике закипает через 15 мин, при включении другой - через 30 мин. Через сколько времени закипит вода в чай-нике, если включить две обмотки: 1) последовательно, 2) паралле-льно? Ответ:мин;мин. Рисунок : нет.
15. Элемент с ЭДС 2 В и внутренним сопротивлением 0.5 Ом замкнут на внешнее сопротивление R. Построить графики зависимости от сопротивления: 1) силы тока в цепи, 2) разности потенциалов на концах внешней цепи, 3) мощности, выделяемой во внешней цепи, 4) полной мощности. Сопротивление R взять в пределах 0<=R<=4 Ом через каждые 0.5 Ом. Ответ: Рисунок : нет.
16. Расстояние между двумя параллельными длинными проводами равно 5 см. По проводам в одном направлении текут одинаковые токи 30 А каждый. Найти напряженность магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии 4 см от одного и 3 см от другого провода. Ответ: 200 А/м. Рисунок: нет.
17. Требуется получить напряжённость магнитного поля 1кА/м в соленоиде длиной 20см и диаметром 5см. Найти число ампер-витков, необходимое для этого соленоида, и разность потенциалов, которую надо приложить к концам обмотки из медной проволоки диаметром 0,5мм. Считать поле соленоида однородным. Ответ: IN=200А*в; U=2,7В. Рисунок:нет
18. Для измерения индукции магнитного поля между полюсами электромагнита помещена катушка, состоящая из N=50 витков проволоки и соединенная с баллистическим гальванометром. Ось катушки параллельна направлению магнитного поля. Площадь поперечного сечения катушки S=2 см**2. Сопротивление гальванометра R=2 кОм; его баллистическая постоянная С=2*10**-8 Кл/дел. При быстром выдергивании катушки из магнитного поля гальванометр дает отброс, равный 50 делениям шкалы. Найти индукцию В магнитного поля. Сопротивлением катушки по сравнению с сопротивлением баллистического гальванометра пренебречь. Ответ: В=0.2 Тл. Рисунок: нет.
19. Катушка имеет индуктивность L=0.2 Гн и сопротивление R=1.64 Ом. Во сколько раз уменьшится ток в катушке через время t=0.05 с после того, как ЭДС выключена и катушка замкнута накоротко? Ответ: В 1.5 раза. Рисунок: нет.
20. Соленоид длиной l=50 см и площадью поперечного сечения S=2 см**2 имеет индуктивность L=0.2 мкГн. При каком токе I объемная плотность энергии магнитного поля внутри соленоида W(0)=1 мДж/м**3? Ответ: I=1 A. Рисунок: нет.
21. Две длинные параллельные нити равномерно заряжены каждая с плотностью "лямбда"=0.50 мкКл/м. Расстояние между нитями l=45 см. Найти максимальное значение модуля напряженности электрического поля в плоскости симметрии этой системы, расположенной между нитями. Ответ: Е_max="лямбда"/"pi" *"эпсилон_0"*l=40 кВ/м Рисунок : нет
22. Заряд q распределен равномерно по объему шара радиуса R. Полагая диэлектрическую проницаемость всюду равной единиц, найти потенциал: а) в центре шара; б) внутри шара как функцию расстояния r от его центра. Ответ: а) "fi_0"=3q/(8*"pi"*"эпсилон_0"*R) б) "fi"="fi_0"*[1-r^2/(3*R^2)] ; r<=R Рисунок : нет
23. Первоначально пространство между обкладками плоского конденсатора заполнено воздухом и напряженность в зазоре равна Е0. Затем половину зазора, как показано на рис. 3.17, заполнили однородным изотропным диэлектриком с проницаемостью е. Найти модули векторов Е и Dв обеих частях зазора (1 и 2), если при введении диэлектрика: а) Напряжение между обкладками не менялось; б) заряды на обкладках оставались неизменными. Ответ: а) E1=E2=E0,D1=e0E0,D2=eD1; б) E1=E2=2E0/(e+1),D2=eD1. Рисунок:3.17
24. Лампочку, параллельно соединенную с сопротивлением R=2 0м, подключили к источнику с ЭДС=15 В и внутренним сопротивлением Ri=3,0 0м. Найти мощность, выделяющуюся на лампочке, если зависимость тока от напряжения на ней имеет вид, показанный на рисунке. Ответ: P=I*U=~5 Вт, где I и U - значения тока и напряжения в точке пересечения пряой I=ЭДС/Ri-U*(R+Ri)/R*Ri с кривой графика. Рисунок: 3.56.
25. В схеме (см. рис.) ЭДС1=1,0 В, ЭДС2=2,5 В, R1=10 0м, R2=200 Ом. Внутренние сопротивления источников пренебрежимо малы. Найти разность потенциалов "фи"А-"фи"В между обкладками конденсатора С. Ответ: "фи"1-"фи"2 =(ЭДС1-ЭДС2)*R1/(R1+R2)=-0.5 B. Рисунок: 3.44.

Расчетно-графическое задание № 1
Группа: : МС-25	Студент: 4.
1. АА заряженная вертикальная бесконечная плоскость и В одноименно заряженный шарик с массой м=0.4мг и зарядом q=667пКл Сила натяжения нити, на которой висит шарик, Т=0.49мН Найти поверхностную плотность заряда b на плоскости АА. Ответ: Ь=7.8мкКл Рисунок: нет.
2. Очень длинная тонкая прямая проволока несет заряд, равномерно распределенный по всей ее длине. Вычислить линейную плотность заряда, если напряженность поля на расстоянии а = 0,5 м от проволоки против ее середины равна 200 В/м. Ответ: 5,55 нКл/м. Рисунок: нет.
3. Длинна заряженной нити l=25см. При каком предельном расстоянии а от нити по нормали к середине нити электрическое поле можно рассматривать как поле бесконечно длинной заряженной нити? Погрешность при таком допущении не должна превышать Ь=0.05. Указание. Допускаемая погрешность Ь=(Е2-Е1)/Е2, где Е2-напряженность электрического поля бесконечно длинной нити, Е1-напряженность поля нити конечной длины Ответ: Рисунок: нет.
4. Тонкая круглая пластина несет равномерно распределенный по плоскости заряд 1 нКл. Радиус пластины равен 5 см. Определить потенциал электрического поля в двух точках: 1) в центре пластины; 2) в точке, лежащей на оси, перпендикулярной плоскости пластины и отстоящей от центра пластины на a = 5 см. Ответ:В; 2)149 В. Рисунок: нет.
5. Какая ускоряющая разность потенциалов требуется для того, чтобы сообщить скорость 30 Мм/с: 1) электрону; 2) протону. Ответ: 1)2,55 кВ; 2) 4,69 МВ. Рисунок: нет.
6. Диполь с электрическим моментом p=1 пКл*м равномерно вращается с угловой скоростью w=10**4 рад/с относительно оси, перпендикулярной плечу диполя и проходящей через его центр. Определить среднюю потенциальную энергию (П) заряда Q=1 нКл, находящегося на расстоянии r=2 см от центра диполя и лежащего в плоскости вращения, за время, равное: 1) полупериоду (от t1=0 до t2=T/2); 2) в течение времени t>>T. В начальный момент считать П=0. Ответ:нДж;Рисунок: нет.
7. Конденсаторы электроемкостями С1=2 мкФ, С2=2 мкФ, С3=3мкФ, С4=1 мкФ соединены так, как это показано на рисунке. Разность потенциалов на обкладках четвертого конденсатора 100 В. Найти заряды и разности потенциалов на обкладках каждого конденсатора, а также общий заряд и разность потенциалов батареи конденсаторов. Ответ: 200 мкКл; 120 мкКл; 120 мкКл; 100 мкКл; 110 В; 60 В; 40 В; 220 мкКл; 210 В. Рисунок: 17.4
8. Конденсаторы соединены так, как это показано на рисунке. Электроемкости конденсаторов С1=0.2 мкФ, С2=0.1 мкФ, С3=0.3 мкФ, С4=0.4 мкФ. Определить электроемкость батареи конденсаторов. Ответ: 0.21 мкФ. Рисунок: 17.1
9. Имеется предназначенный для изменения токов до 10 А амперметр сопротивлением 0.18 Ом, шкала которого разделена на 100 делений. 1) Какое сопротивление надо взять и как его включить, чтобы этим амперметром можно было измерить силу тока до 100 А? 2) Как изменится при этом цена деления амперметра? Ответ: 1) Параллельно амперметру подключается сопротивление R=0.02 Ом; 2) цена деления амперметра изменится и вместо 0.1 А/дел станет равной 1 А/дел. Рисунок : нет.
10. В схеме сопротивление R=0.5 Ом, Е1 и Е2 - два элемента, э. д.с. которых одинаковы и равны 2 В. Внутренние сопротивления этих элементов равны соответственно r1=1 Ом и r2=1.5 Ом. Найти разность потенциалов на зажимах каждого элемента. Ответ: I=4/3 А; U1=2/3 В; U2=0 В. Рисунок: 23.
11. Внутреннее сопротивление батареи аккумуляторов равно 3 Ом. Сколько процентов от точного значения ЭДС составляет погрешность, если, измеряя разность потенциалов на зажимах батареи вольтметром с сопротивлением 200 Ом, принять ее равной ЭДС? Ответ: 1,48 %. Рисунок: нет.
12. Найти показания амперметра А в схеме рис. 50, если E1=E2= =1.5 В, r1=r2=0.5 Ом, R1=R2=2 Ом и R3=1 Ом. Сопротивление амперметра 3 Ом. Ответ: 75 мА. Рисунок : N50.
13. В схеме рис. 43 E1 и E2 - два элемента с равными ЭДС 4 В. Внутреннее сопротивление этих элементов равны соответственно r1=r2 =0.5 Ом. Чему равно внешнее сопротивление R, если сила тока I1, текущего через E1, равна 2 А? Найти силу тока I2 идущего через E2. Найти силу тока I(R), идущего через сопротивление R. Ответ: R=0.75 Ом; I2=2 А;I(R)=4 А. Рисунок : нет.
14. Две электрические лампочки включены в сеть параллельно. Сопротивление первой лампочки 360 Ом, сопротивление второй 240 Ом. Какая из лампочек поглощает большую мощность? Во сколько раз? Ответ: Большую (в 1.5 раза) мощность поглощает лампочка с меньшим сопротивлением. Рисунок : нет.
15. Лампочка и реостат, соединенные последовательно, присоединены к источнику тока. Напряжение U на зажимах лампочки равно 40 В, сопротивление R реостата равно 10 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность Р = 120 Вт. Найти силу тока в цепи. Ответ: 2 А. Рисунок: нет.
16. Два длинных параллельных провода находятся на расстоянии 5 см один от другого. По проводам текут в противоположных направлениях одинаковые токи 10 А каждый. Найти напряженность Н магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии 2 см от одного и 3 см от другого провода. Ответ: 132 А/м. Рисунок: нет.
17. Обмотка соленоида выполнена тонким проводом с плотно прилегающими друг к другу витками. Длина катушки равна 1 м, ее диаметр 2 см. По обмотке идет ток. Вычислить размеры участка на осевой линии, в пределах которого магнитная индукция может быть вычислена по формуле бесконечного соленоида с погрешностью, не превышающей 0,1 %. Ответ: 68,4 см; границы участка отстоят от концов катушки на 15,8 см. Рисунок: нет.
18. В магнитном поле, индукция которого В=0.05 Тл, помещена катушка, состоящая из N=200 витков проволоки. Сопротивление катушки R=40 Ом; площадь поперечного сечения S=12 см**2. Катушка помещена так, что ее ось составляет угол альфа=60 град. с направлением магнитного поля. Какое количество электричества q пройдет по катушке при исчезновении магнитного поля? Ответ: q=0.15 мКл. Рисунок: нет.
19. Соленоид содержит N=1000 витков. Площадь S сечения сердечника равна 10 см**2. По обмотке течет ток, создающий поле с индукцией B=1,5 Тл. Найти среднюю ЭДС индукции (Ei), возникающей в соленоиде, если ток уменьшится до нуля за время t=500 мкс. Ответ: 3 кВ. Рисунок: нет.
20. Соленоид содержит N=1000 витков. Сила тока I в его обмотке равна 1 А, магнитный поток Ф через поперечное сечения соленоида равен 0,1 мВб. Вычислить энергию W магнитного поля. Ответ: 50 мДж. Рисунок: нет.
21. Находящийся в вакууме тонкий прямой стержень длины 2а заряжен равномерно зарядом q. Найти модуль напряженности электрического поля как функцию расстояния r от центра стержня до точки прямой, а) перпендикулярной стержню и проходящей через его центр; б) совпадающей с осью стержня, если r>a. Исследовать полученные выражения при r>>a. Ответ: а) E=q/[4*"пи"*"эпсилон"o*r*(a^2+r^2)^0.5]; б) E=q/[4*пи*"эпсилон о*(r^2-a^2)]. В обоих случаях при r>>a напряженность Е приблизительно равна E=q/4*пи*эпсилоно*r^2. Рисунок: нет.
22. Между двумя большими параллельными пластинами, отстоящими друг от друга на расстояние d, находится равномерно распределенный объемный заряд. Разность потенциалов пластин равна "дельта" "fi". При каком значении объемной плотности ро заряда напряженность поля вблизи одной из пластин будет равна 0 ? Какова будет при этом напряженность поля у другой пластины? Ответ: "po"=2*"эпсилон_0"*"дельта""fi"/d^2 ; E="po"*d/"эпсилон_0" Рисунок : нет
23. Зазор между обкладками плоского конденсатора заполнен изотропным диэлектриком, проницаемость е которого изменяется в перпендикулярном к обкладкам направлении по линейному закону от е1 до е2, причем е1<е2. Площадь каждой обкладки S, расстояние между ними d. Найти: а) емкость конденсатора; б) объемную плотность связанных зарядов как функцию е, если заряд конденсатора q и поле Е в нем направлено в сторону возрастания е. Ответ: а) C=e0(e2-e1)S/dln(e2/e1); б) po1=-q(e2-e1)/dS(e^2). Рисунок: нет
24. На сколько процентов уменьшился диаметр нити накала вследст - вие испарения, если для поддержания прежней температуры пришлось повысить напряжение на "этта"=1 % ? Считать, что теплоотдача ни - ти в окружающее пространство пропорциональна площади ее поверхности. Ответ: На 2*"этта"=2 %. Рисунок: нет.
25. Найти значение и направление тока через сопротивление R в схеме, если ЭДС1=l,5 В, ЭДС2=3,7 В, R1=10 0м, R2=20 0м и R=5 0м. Внутренние сопротивления источников тока пренебрежимо малы. Ответ: I=(ЭДС2*R1-ЭДС1*R2)/(R*R1+R1*R2+R2*R)=0.02 A; направление тока - слева направо. Рисунок: 3.47.

Расчетно-графическое задание № 1
Группа: : МС-25	Студент: 5
1. По тонкому кольцу радиусом 10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью 1 нКл/м. В центре кольца находится заряд Q = 0,4 мкКл. Определить силу, растягивающую кольцо. Взаимодействием зарядов кольца пренебречь. Ответ: 35 мкН. Рисунок: нет.
2. Тонкое кольцо радиусом 8 см несет заряд, равномерно распределенный с линейной плотностью 10 нКл/м. Какова напряженность электрического поля в точке, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние 10 см? Ответ: 2,71 кВ/м. Рисунок: нет.
3. С какой силой Fl электрическое поле заряженной бесконечной плоскости действует на единицу длины заряженной бесконечно длинной нити помещенной в это поле? Линейная плотность заряда на нити лямбда=3мкКл/м и поверхностная плотность заряда на плоскости Ь=20мкКл/м2. Ответ: Е1=3.4 Н/м Рисунок: нет.
4. Сто одинаковых капель ртути, заряженных до потенциала 20В, сливаются в одну большую каплю. Каков потенциал образовавшейся капли? Ответ: 432 В. Рисунок: нет.
5. На отрезке прямого провода равномерно распределен заряд с линейной плотностью. Определить работу А сил поля по перемещению заряда Q=1нКл из точки B в точку C. Ответ: 2,62мкДж. Рисунок: 15.13.
6. Вычислить электрический момент диполя, если его заряд 10 мКл, плечо 0,5 см. Ответ: 50нКл*м. Рисунок: нет.
7. Найти емкость системы конденсаторов. Емкость каждого конденсатора равна 0.5 мкФ. Ответ: С=0.33 мкФ. Рисунок: 17.
8. В каких пределах может меняться емкость системы, состоящей из двух конденсаторов, если емкость одного из конденсаторов постоянна и равна 3.33*10-9 Ф, а емкость другого может меняться от 20 до 50 СГСс? Ответ: от 1*10**-8 до 1.7*10**-7 при параллельном соединении и от 2.23*10**-9 до 3.27*10**-9 Ф при последовательном. Рисунок:нет.
9. Сколько витков нихромовой проволоки диаметром 1мм надо навить на фарфоровый цилиндр радиусом 2.5 см, чтобы получить печь сопротивлением 40 Ом. Ответ: N=200. Рисунок:нет.
10. В схеме сопротивление R=1.4 Ом, Е1 и Е2-два элемента, э. д.с. которых одинаковы и равны 2 В. Внутренние сопротивления этих элементов равны соответственно r1=1 Ом и r2=1.5 Ом. Найти силу тока в каждом из элементов и во всей цепи. Ответ: I1=0.6 А; I2=0.4 А; I=1А. Рисунок: 22.
11. В схеме э. д.с. батареи Е=100 В, R1=R3=40 Ом, R2=80 Ом и R4=34 Ом. Найти: 1)силу тока, текущего через сопротивление R2, 2) падение потенциала на этом сопротивлении. Сопротивлением батареи пренебречь. Ответ: I=0.4 А; U=32 В. Рисунок: 27.
12. Определить силу тока I3 в резисторе сопротивлением R3 (рис.19.9) и напряжение U3 на концах резистора, если Е1=4 В, Е2=3 В, R1=2 Ом, R2=6 Ом, R3=1 Ом. Внутренним сопротивлением источников тока пренебречь. Ответ: I3=0,U3=0 Рисунок: 19.9
13. Какую силу тока показывает амперметр А на схеме рис. 45, если E1=2 В, E2=1 В, R1=10**3 Ом, R2=500 Ом, R3=200 Ом и сопротивление амперметра R(A)=200 Ом? Внутренним сопротивлением элементов пренебречь. Ответ: I1=0.45 мА. Рисунок : нет.
14. В цепь включены параллельно медная и стальная проволоки равной длины и диаметра. Найти: 1) отношение количества теплоты, выделяющегося в этих проволоках, 2) отношение падений напряжений на этих проволоках. Ответ: 1) Qм/Qs=5.9 ; 2) Uм/Uc=1. Рисунок : нет.
15. На рис. 34 дана зависимость полезной мощности от силы тока в цепи. По точкам этой кривой найти внутреннее сопротивление и ЭДС элемента. Построить график зависимости КПД данного элемента и падения потенциала во внешней цепи от силы тока в цепи. Ответ: По точкам на кривой рис.34 составляется таблица: Рисунок: N34.
16. Из проволоки диаметром 1мм**2 надо намотать соленоид, внутри которого должна быть напряжённость магнитного поля 24кА/м. По проволоке можно пропускать предельный ток 6А. Из какого числа слов будет состоять обмотка соленоида, если витки наматывать плотно друг к другу? Диаметр катушки считать малым по сравнению с её длиной. Ответ: Из 4 слоёв. Рисунок:нет
17. Требуется получить напряжённость магнитного поля в соленоиде длиной 20см и диаметром 5см. Считать поле соленоида однородным. Какую ошибку мы допускаем при нахождении напряжённости магнитного поля в центре соленоида, принимая соленоид за бесконечно длинный. Ответ: d=3% Рисунок:нет
18. В магнитном поле, индукция которого В=0,05 Тл, вращается стержень длиной l=1 м с угловой скоростью 20 рад/с. Ось вращения проходит через конец стержня и параллельна магнитному полю. Найти э. д.с. индукции, возникающую на концах стержня. Ответ: 0,5 В. Рисунок: Нет.
19. Соленоид индуктивностью L=4 мГн содержит N=600 витков. Определить магнитный поток, если сила тока I, протекающего по обмотке, равна 12 А. Ответ: 80 мкВб. Рисунок: нет.
20. При некоторой силе тока I плотность энергии w магнитного поля соленоида равна 0,2 Дж/м**3. Во сколько раз увеличится плотность энергии поля при той же силе тока, если соленоид будет иметь железный сердечник? Ответ: В 1,6*10**3 раза. Рисунок: нет.
21. Система состоит из тонкого заряженного проволочного кольца радиуса R и очень длинной равномерно заряженной нити, расположенной по оси кольца так, что один из ее концов совпадает с центром кольца. Последнее имеет заряд q. На единицу длины нити приходит - ся заряд "лянда". Найти силу взаимодействия кольца и нити. Ответ: F=q*"лянда"/4*"пи"*"эпсилон"o*R. Рисунок: нет.
22. Найти потенциал и напряженность электрического поля в центре полусферы радиуса R, заряженной равномерно с поверхностной плотностью "сигма". Ответ: "fi"="сигма"*R/2*"эпсилон_0" E="сигма"/4*"эпсилон_0" Рисунок : нет
23. Найти емкость сферического конденсатора, радиусы внутренней и внешней обкладок которого равны а и b, если пространство между обкладками заполнено наполовину, как показано на рисунке, однородным диэлектриком с проницаемостью е. Ответ: С=2пие0(1+е)ab/(b-a). Рисунок: 3.18.
24. Электромотор постоянного тока подключили к напряжению U. Сопротивление обмотки якоря равно R. При каком значении тока через обмотку полезная мощность мотора будет максимальной? Чему она равна? Каков при этом к. п.д. мотора? Ответ: I=U/2*R; Pmax=U^2/4*R; КПД=1/2 Рисунок: нет.
25. На рисунке показана схема потенциометра, с помощью которого можно менять напряжение U, подаваемое на некоторый прибор с сопротивлением R. Потенциометр имеет длину l, сопротивление Ro и находится под напряжением Uo. Найти напряжение U как функцию длины х. Исследовать отдельно случай R>>Ro. Ответ: U=Uo*R*x/[R*l+Ro*(l-x)*x/l]; R>>Ro U=Uo*x/l. Рисунок: 3.46.

Расчетно-графическое задание № 1
Группа: : МС-25	Студент: 5.
1. Тонкая нить длиной 20 см равномерно заряжена линейной плотностью 10 нКл/м. На расстоянии а = 10 см от нити, против ее середины, находится точечный заряд Q =1 нКл. Вычислить силу, действующую на этот заряд со стороны заряженной нити. Ответ: 1,27 мкН. Рисунок: нет.
2. Две длинные тонкостенные коаксиальные трубки радиусами 2 см и 4 см несут заряды, равномерно распределенные по длине с линейными плотностями 1 нКл/м и - 0,5 нКл/м. Пространство между трубками заполнено эбонитом. Определить напряженность поля в точках, находящихся на расстояниях 1 см, 3 см от оси трубок. Ответ: 0; 200 В/м; 180 В/м. Рисунок: нет.
3. Тонкий стержень длиной 12 см заряжен с линейной плотностью 200 нКл/м. Найти напряженность электрического поля в точке, находящейся на расстоянии 5 см от стержня против его середины. Ответ: 55,7 кВ/м. Рисунок: нет.
4. Шар радиусом R=1 см, имеющий заряд q=40 нКл, помещен в масло. Построить график зависимости U=f(L) для точек поля, расположенных от поверхности шара на расстояниях L, равных 1, 2, 3, 4 и 5 см. Ответ: Рисунок: нет
5. Электрон влетел в плоский конденсатор, имея скорость 10 Мм/с, направленную параллельно пластинам. В момент вылета из конденсатора направление скорости электрона составляло угол 35 град. с первоначальным направлением скорости. Определить разность потенциалов между пластинами (поле считать однородным), если длина пластин равна 10 см и расстояние между ними равно 2 см. Ответ: 79,6 В. Рисунок: нет.
6. Диполь с электрическим моментом p=1 пКл*м равномерно вращается с частотой n = 10**3 c**(-1) относительно оси, проходящей через центр диполя и перпендикулярной его плечу. Вывести закон изменения потенциала как функцию времени в некоторой точке, отстоящей от центра диполя на r=1см и лежащей в плоскости вращения диполя. Принять, что в начальный момент времени потенциал f0 интересующей нас точки равен нулю. Построить график зависимости f(t). Ответ: f=A*sin(wt) Рисунок: нет.
7. Конденсаторы электроемкостями С1=10 нФ, С2=40 нФ, С3=2 нФ, Q4=30 нФ соединены так, как это показано на рисунке. Определить электроемкость С соединения конденсаторов. Ответ: 20 пкФ. Рисунок: 17.3
8. Конденсатор электроемкостью 0,2 мкФ был заряжен до разности потенциалов 320 В. После того как его соединили параллельно со вторым конденсатором, заряженным до разности потенциалов 450 В, напряжение на нем изменилось до 400 В. Вычислить емкость второго конденсатора. Ответ: 0,32 мкФ. Рисунок: нет.
9. Имеются три электрические лампочки, рассчитанные на напряжение 110 В каждая, мощности которых равны соответственно 40, 40 и 80 Вт. Как надо включить эти лампочки, чтобы они давали нормальный накал при напряжении в сети 220 В? Найти силу тока, теку-щего через лампочки при нормальном накале. Начертить схему. Ответ: I1=I2=0.365 А и I3=0.73 А. Рисунок : N97.
10. К источнику ЭДС 1,5 В присоединили катушку с сопротивлением 0,1 Ом. Амперметр показал силу тока, равную 0,5 А. Когда к источнику тока присоединили последовательно еще один источник тока с такой же ЭДС, то сила тока в той же катушке оказалась равной 0,4 А. Определить внутренние сопротивления r1 и r2 первого и второго источников тока. Ответ: 2,9 Ом, 4,5 Ом. Рисунок: нет.
11. Какую долю э. д.с. элемента составляет разность потенциалов на его концах, если сопротивление элемента в N раз меньшего сопротивления. Задачу решить для:1) n=0.1 ,2) n=1 ,3) n=10. Ответ: 9.1%, 50%, 91%. Рисунок: нет.
12. В схеме рис. 47 E1=E2=100 B, R1=20 Ом, R2=10 Ом, R3=40 Ом и R4=30 Ом. Найти показания амперметра. Сопротивлением батарей и амперметра пренебречь. Ответ: I=9 A. Рисунок : N47.
13. Какую силу тока показывает амперметр А на схеме рис. 45, если E1=2 В, E2=3 В, R3=1500 Ом и R(A)=500 Ом и падение потенциала на сопротивлении R2 (ток через R2 направлен сверху вниз) равно 1 В? Сопротивлением элементов пренебречь. Ответ: I=1 мА. Рисунок : N45.
14. При силе тока 3 А во внешней цепи батареи аккумуляторов выделяется мощность 18 Вт, при силе тока 1 А - соответственно 10 Вт. Определить ЭДС и внутреннее сопротивление батареи. Ответ: 12 В, 20 м. Рисунок: нет.
15. Найти показания амперметра в схеме рис. 35. ЭДС батареи 100 В, ее внутреннее сопротивление 2 Ом. Сопротивления R1 и R2 равны соответственно 25 Ом и 78 Ом. Мощность, выделяющаяся на сопротивлении R1, равна 16 Вт. Сопротивлением амперметра пренебречь. Ответ: 1 А. Рисунок : N35.
16. Конденсатор ёмкостью 10мкF периодически заряжается от батареи с э. д.с. 120В и разряжается через соленоид длиной 10см. Соленоид имеет 200 витков. Среднее значение напряжённости магнитного поля внутри соленоида 240А/м. С какой частотой происходит переключение конденсатора? Диаметр соленоида считать малым по сравнению с его длиной. Ответ: n=100c-1. Рисунок:нет
17. По бесконечно длинному прямому проводу, согнутому под углом 120 градусов, течет ток 50 А. Найти магнитную индукцию В в точках, лежащих на биссектрисе угла и удаленных от вершины его на расстояние 5 см. Ответ: В 1 = 346 мкТл; В 2 = 116 мкТл. Рисунок: нет.
18. Проволочное кольцо радиусом 10 см лежит на столе. Какое количество электричества протечет по кольцу, если его повернуть с одной стороны на другую? Сопротивление кольца равно 1 Ом. Вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли равна 50 мкТл. Ответ: 3,14 мкКл. Рисунок: нет.
19. Средняя скорость изменения магнитного потока в ( Ф/ t) бетатроне, рассчитана на энергию T=60 МэВ, составляет 50 Вб/с. Определить: 1)число N оборотов электрона на орбите за время ускоренного движения; 2)путь l, пройденный электроном, если радиус r орбиты равен 20 см. Ответ: 1)1,2*10**6 об; 2)1,51 Мм; 3)5,03 мс. Рисунок: нет.
20. Напряженность магнитного поля тороида со стальным сердечником возросла от Н1=200 А/м до Н2=800 А/м. Определить, во сколько раз изменилась объемная плотность энергии w магнитного поля. Ответ: Увеличилась в 10,5 раза. Рисунок: нет.
21. Найти напряженность электрического поля в центре шара радиуса R, объемная плотность заряда которого "ро"=a*r, где a - пос - тоянный вектор, r-радиус-вектор, проведенный из центра шара. Ответ: E=-a*R^2/6*"эпсилон"o. Рисунок: не
22. Найти потенциал на краю тонкого диска радиуса R=20 см, по которому равномерно распределен заряд с поверхностной плотностью сигма = 0.25 мкКл/м^2 Ответ: "fi"="сигма"*R/("pi"*"эпсилон") Рисунок : нет
23. Длинный прямой провод расположен параллельно безграничной проводящей плоскости. Радиус сечения провода а, расстояние между осью провода и проводящей плоскостью b. Найти взаимную емкость этой системы на единицу длины провода при условии а<<b. Ответ: C=2пие0ln(2b/a). Рисунок:нет
24. Источники тока с различными э. д.с. соединены, как показано на рисунке. Э. д.с. источников пропорциональны их внутренним сопротивлениям: ЭДС="альфа"*R, где "альфа" - постоянная. Сопротивление проводов пренебрежимо мало. Найти: а) ток в цепи; б) разность потенциалов между точками А и В. Ответ: а) I=альфа; б) "фи"А-"фи"В=0. Рисунок: 3.42.
25. В схеме ( см. рис. ) ЭДС=5 В, R1=4 0м, R2=6 Ом. Внутреннее сопротивление источника R=0,1 Ом. Найти токи, текущие через сопротивления R1 и R2. Ответ: I1=ЭДС*R2/(R*R1+R1*R2+R2*R)=1.2 A, I2=I1*R1/R2=0.8 A. Рисунок: 3.45.

Расчетно-графическое задание № 1
Группа: : МС-25	Студент: 6.
1. Тонкий длинный стержень равномерно заряжен с линейной плотностью 10 мкКл/м. Какова сила, действующая на точечный заряд Q = 0,1 мкКл, расположенный на продолжении одной из сторон и удаленный от вершины угла на а= 50 см. Ответ: 9 мН. Рисунок: нет.
2. Две концентрические металлические заряженные сферы радиусами 6 см и 10 см несут соответственно заряды 1 нКл и - 0,5 нКл. Найти напряженности поля в точках, отстоящих от центра сфер на расстояниях 5 см,9 см,15 см. Ответ: 0;1,11 кВ/м;200В/м. Рисунок: нет.
3. Лист стекла толщиной d=2 см. равномерно заряжен с объемной плотностью р=1 мкКл/м**3. Определить напряженность Е и смещение Д электрического поля в т. А,В, С. Построить график зависимости Е(х) (ось Х координат перпендикулярна поверхности листа стекла). Ответ: Ea=0, Da=0, Eb=80.8 B/m, Db=5 кК/м**2, Ec'=162 B/m, Ec"=1.13 кB/m, Dc=10 нКл/м**2 . рис.3 Рисунок: нет.
4. Тонкий стержень длиной 10 см несет равномерно распределенный заряд 1 нКл. Определить потенциал электрического поля в точке, лежащей на оси стержня на расстоянии a = 20 см от ближайшего его конца. Ответ: 36,5 В. Рисунок: нет.
5. Точечные заряды 1 мкКл и 0,1 мкКл находятся на расстоянии 10 см друг от друга. Какую работу совершат силы поля, если второй заряд, отталкиваясь от первого, удалится от него на расстояние:м; 2) бесконечности. Ответ: 1)8,91 м Рисунок: нет.
6. Определить напряженность Е и потенциал Ф поля, созданного диполем в точках A и B. Его электрический момент р=1пКл*м, а расстояние r от точек A и B до центра диполя равно 10 см. Ответ: 0.9 В. Рисунок: нет.
7. Площадь пластин плоского конденсатора S=0.01 м**2, расстояние между ними d=1 cм. К пластинам приложена разность потенциалов U=300 В. В пространстве между пластинами находятся плоскопараллельная пластинка стекла толщиной d1=0.5 см и плоскопараллельная пластинка парафина толщиной d2=0.5 см. Найти напряженности E1 и E2 электрического поля и падения потенциала U1 и U2 в каждом слое. Каковы будут при этом емкость C конденсатора и поверхностная плотность заряда СИГМА на пластинах? Ответ: E1=15 кВ/м; E2=45 кВ/м; U1=75 В; U2=225 В; C=26.6 пФ; СИГМА=0.8 мкКл/м**2 Рисунок: нет
8. Разность потенциалов между точками A и B равна 0.02 СГСu. Емкость первого конденсатора 2 мкФ и емкость второго 4 мкФ. Найти заряд и разность потенциалов на обкладках каждого конденсатора. Ответ: g1=g2=8*10**-6;U=4 В;U2=2 В. Рисунок: 18.
9. Найти сопротивление железного стержня диаметром 1 см, если масса этого стержня 1 кг. Ответ: R=0.0018 Ом. Рисунок:нет.
10. В схеме R1=R2=R3=200 Ом. Сопротивление вольтметра Rv=1 кОм (рис. 29). Вольтметр показвает разность потенциалов 100 В. Найти ЭДС батареи. Ответ: E=170 В Рисунок: 29.
11. Даны 12 элементов с ЭДС E=1.5В и внутренним сопротивлением r(i)=0.4 Ом. Как нужно соединить эти элементы, чтоб получить от собранной из них батареи наибольшую силу тока во внешней цепи, имеющей сопротивление R=0.3 Oм? Определить максимальную силу тока. Ответ: Четыре параллельно соединенных группы по три последовательно соединенных элемента в каждой. 7.5 А. Рисунок: нет.
12. В схеме рис. 46 E1=2 В, E2=4 В, E3=6 B, R1=4 Ом, R2=6 Ом, R3=8 Ом. Найти силу тока во всех участках цепи. Сопротивлением элементов пренебречь. Ответ: I1=0.385 A; I2=0.077 A; I3=0.308 A. Рисунок : N46.
13. В схеме рис. 47 E1=2E2, R1=R3=20 Ом, R2=15 Ом и R4=40 Ом. Амперметр показывает 1.5 А (ток через него идет снизу вверх). Найти E1 и E2, а также силы токов I1 и I2, идущих соответственно через сопротивления R2 и R3.Сопротивлением батарей и амперметра пренебречь. Ответ: E1=24 B; E2=12 B; I2=1.2 A; I3=0.3 A. Рисунок : N47.
14. Определить: 1) общую мощность, 2) полезную мощность, 3) КПД батареи, ЭДС которого равна 240 В, если внешнее сопротивление равно 23 Ом и сопротивление батареи 1 Ом. Ответ:кВт;кВт; 3) 96%. Рисунок : нет.
15. В цепь состоящую из медного провода площадью поперечного сечения S1=3 мм**2, включен свинцовый предохранитель площадью поперечного сечения S2=1 мм**2. На какое повышение температуры проводов при котором замыкание цепи рвасчитан этот предохранитель? Считать, что при коротком замыкании вследствие кратковременности процесса все выделившееся тепло идет на нагревание цепи. Начальная температура предохранителя t0=17град. C. Ответ: t=1.8 град. C. Рисунок : нет.
16. Найти магнитную индукцию в центре тонкого кольца, по которому идет ток 10 А. Радиус кольца равен 5 см. Ответ: 126 мкТл. Рисунок: нет.
17. Бесконечно длинный провод образует круговой виток, касательный к проводу. По проводу идёт ток 5А. Найти радиус витка, если напряжённость магнитного поля в центре витка 41А/м. Ответ: R=8см. Рисунок:нет
18. Через катушку, индуктивность которой L=21 мГн, течет ток, изменяющийся во времени по закону I=I(0)*sin(wt), где I(0)=5 A, w=2*Пи/Т и Т=0.02 c. Найти зависимость от времени t: а) ЭДС самоиндукции Е, возникающей в катушке; в)Энергии W магнитного поля катушки. Ответ: а) Е=-33*cos(100*Пи*t) B; б) W=L*I**2/2= 0.263*sin**2(100*Пи*t) Дж. Рисунок: нет.
19. Электрон в бетатроне движется по орбите радиусом r=0,4 м и приобретает за один оборот кинетическую энергию T=20 эВ. Bычислить скорость изменения магнитной индукции d(B)/dt, считая эту скорость в течении интересующего нас промежутка времени постоянный. Ответ: 40 Тл/с. Рисунок: нет.
20. По обмотке соленоида индуктивностью L=0,2 Гн течет ток I=10 А. Определить энергию W магнитного поля соленоида. Ответ: 10 Дж. Рисунок: нет.
21. Равномерно заряженная нить, на единицу длины которой приходится заряд "лянда", имеет конфигурации показанные на рисунке. Радиус закругления R значительно меньше длины нити. Воспользовавшись результатом решения предыдущей задачи, найти модуль напряженности электрического поля в точке О для конфигураций (а) и (б). Ответ: а) E="лянда"(2^0.5)/4*"пи"*"эпсилон"o*r; б) E=0. Рисунок: 3.2.
22. Потенциал поля внутри заряженного шара зависит только от расстояния до его центра как "fi"=a*r^2+b, где а и b - постоянные. Найти распределение объемного заряда "ро"(r) внутри шара. Ответ: "po"=-6*"эпсилон_0"*a Рисунок : нет
23. Определить взаимную емкость системы, которая состоит из металлического шарика радиуса а и безграничной проводящей плоскости, отстоящей от центра шарика на расстояние l, если l>>a. Ответ: С=4пие0а. Рисунок: нет
24. Убедиться, что распределение тока в параллельно соединенных сопротивлениях R1 и R2,соответствует минимуму выделяемой на этом участке тепловой мощности. Ответ: нет. Рисунок: нет.
25. Найти ток через сопротивление R в схеме. Внутренние сопротивления источников пренебрежимо малы. Ответ: I=[ЭДС*(R2+R3)+ЭДСo*R3]/[R(R2+R3)+R2*R3)=-1.0 B. От R1 независит. Рисунок: 3.49.

Расчетно-графическое задание № 1
Группа: : МС-25	Студент: 7.
1. Тонкая бесконечная нить согнута под углом 90 град. Нить несет заряд, равномерно распределенный с линейной плотностью 1 мкКл/м. Определить силу, действующую на точечный заряд Q =0,1 мкКл, расположенный на продолжении одной из сторон и удаленный от вершины угла на а = 50 см. Ответ: 4,03 мН. Рисунок: нет.
2. Диаметр заряженного диска D=25см. При каком предельном расстоянии а от диска по нормали к его центру электрическое поле можно рассматривать как поле бесконечно протяженной плоскости? Погрешность при таком допущении не должна превышать Ь=0.05. Указание: Допускаемая погрешность Ь=(Е2-Е1)/Е2,где Е2-напряженность электрического поля бесконечно протяженной плоскости, Е1-напряженность поля диска Ответ: а=1.2 см Рисунок: нет.
3. Требуется найти напряженность E электрического поля в точке A, расположенной на расстоянии а=5 см от заряженного диска по нормали к его центру. При каком предельном радиусе R диска в точке A не будет отличаться более чем на 2% от поля бесконечно протяженной плоскости? Какова напряженность E поля в точке A, если радиус диска R=10a? Во сколько раз найденная напряженность в этой точке меньше напряженности поля бесконечно протяженной плоскости? Ответ: R=2.5 м; E=113 кВ/м; в 1.1 раза. Рисунок: нет
4. Две бесконечные параллельные плоскости находятся на расстоянии 0,5 см друг от друга. На плоскостях равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями 0,2 мкКл/м**2 и 0,3 мкКл/м**2. Определить разность потенциалов между плоскостями. Ответ: 141 В. Рисунок: нет.
5. Бесконечная плоскость заряжена отрицательно с поверхностной плотностью 35,4 нКл/м**2. По направлению силовой линии поля, созданного плоскостью, летит электрон. Определить минимальное расстояние, на которое может подойти к плоскости электрон, если на расстоянии 5 см он имел кинетическую энергию 80 эВ. Ответ: 1 см. Рисунок: нет.
6. Определить напряженность и потенциал поля, создаваемого диполем с электрическим моментом 4 пКл*м на расстоянии 10 см от центра диполя, в направлении, составляющим угол 60 град. с вектором электрического момента. Ответ: 47,6 В/м;1,8 В. Рисунок: нет.
7. Пять различных конденсаторов соединены согласно схеме, приведенной на рисунке. Определить электроемкость С4, при которой электроемкость всего соединения не зависит от величины электроемкости С5. Принять С1=8 пФ, С2=12 пФ, С3=6 пФ. Ответ: 9 пФ. Рисунок: 17.6
8. Два конденсатора электроемкостями 3 мкФ и 6 мкФ соединены между собой и присоединены к батарее с ЭДС 120 В. Определить заряды Q1 и Q2 конденсаторов и разности потенциалов между их обкладками, если конденсаторы соединены: 1)параллельно; 2)последовательно. Ответ: 1)360 мкКл; 720 мкКл; 120 В; 2)240 мкКл, 80В, 40В. Рисунок: нет.
9. Проволочный куб составлен из проводников. Сопротивление R1 каждого проводника, составляющего ребро куба, равно 1 Ом. Вычислить сопротивление R этого куба, если он включен в электрическую цепь как показано на рисунке 19.4б. Ответ: 3/4 Ом. Рисунок: 19.4б.
10. Элемент с э. д.с. 2 В имеет внутреннее сопротивление 0.5 Ом. Определить падение потенциала внутри элемента при силе тока в цепи 0.25 А. Найти внешнее сопротивление цепи при этих условиях. Ответ: U=0.125 В; R=7.5 Ом. Рисунок: нет.
11. Э. д.с. элемента 1.6 В и внутреннее его сопротивление 0.5 Ом. Чему равен к. п.д. элемента при силе тока 2.4 А? Ответ: n=25 %. Рисунок: нет.
12. Два источника тока (E1=8 В, r1=2 Ом, Е2=6В, r2=1.5 Ом) и реостат (R=10 Ом) соединены как показано на рис.19.8. Вычислить силу тока I, текущего через реостат. Ответ: 0. Рисунок: 19.8
13. В схеме рис. 48 E1 и E2-два элемента с одинаковой ЭДС 2 В и с одинаковым внутренним сопротивлением 0.5 Ом. Найти силу тока, идущего: 1) через сопротивление R1=0.5 Ом, 2) через сопротивление R2=1.5 Ом, 3) через элемент E1. Ответ:A;A;A. Рисунок : N48.
14. В схеме рис.36 сопротивление R1=100 Ом, мощность, выделяющаяся на этом сопротивлении, P=16 Вт. КПД генератора 80%. Найти ЭДС генератора, если известно, что падение потенциала на сопротивлении R3 равно 40 В. Ответ: E=100 В. Рисунок : нет.
15. От батареи, ЭДС которого равна 500 В, требуется передать энергию на расстояние 2.5 км. Потребляемая мощность 10 кВт. Найти минимальные потери мощности в сети, если диаметр медных подводящих проводов 1.5 см. Ответ: 212 Вт. Рисунок : нет.
16. Найти напряжённость магнитного поля, создаваемого отрезком прямолинейного проводника с током, в точке С, расположенной на перпендикуляре к середине этого отрезка на расстоянии 5см от него. По проводнику течёт ток 20А. Отрезок АВ проводника виден из точки С под углом 60 градусов. Ответ: H=31,8 А/м. Рисунок:нет
17. По проволочной рамке, имеющей форму правильного шестиугольника, идёт ток 2А. При этом в центре рамки образуется магнитное поле напряжённостью 33А/м. Найти длину проволоки из которой сделана рамка. Ответ: l=0,2м. Рисунок:нет
18. По длинному прямому проводу течет ток. Вблизи провода расположена квадратная рамка из тонкого провода сопротивлением 0,02 Ом. Провод лежит в плоскости рамки и параллелен двум ее сторонам, расстояния до которых от провода соответственно равны 10 см и 20 см. Найти силу тока в проводе, если при его включении через рамку протекло количество электричества равное 693 мкКл. Ответ: 1 кА. Рисунок: нет.
19. Катушка с железным сердечником имеет площадь поперечного сечения S=20 см**2 и число витков N=500. Индуктивность катушки с сердечником L=0.28 Гн при токе через обмотку I=5А. Найти магнитную проницаемость & железного сердечника. Ответ: Ню=1400. Рисунок: нет.
20. Определить объемную плотность энергии w магнитного поля в стальном сердечнике, если индукция В магнитного поля равна 0,5 Тл. Ответ: 25 Дж/м**3. Рисунок: нет.
21. Точечный заряд q находится в центре тонкого кольца радиуса R, по которому равномерно распределен заряд - q. Найти модуль напряженности электрического поля на оси кольца в точке, отстоящей от центра кольца на расстояние x, если x>>R. Ответ: E=3*q*R^2/4*"пи"*"эпсилон"о*x^4. Рисунок: нет.
22. Два коаксиальных кольца, каждое радиуса R, из тонкой проволоки находятся на малом расстоянии l друг от друга (l<<R) и имеют заряды q и - q. Найти потенциал и напряженность электрического поля на оси системы как функции координаты х (рис 3.7). Изобразить на одном рисунке примерные графики полученных зависимостей. Исследовать эти функции при ¦х¦>>R. Ответ: "fi"=(ql/4*"pi"*"эпсилон_0")*(x/[R^2+x^2]^3/2) : E_x= -(ql/4*"pi"*"эпсилон_0")*{(R^2-2*x^2)/[R^2+x^2]^5/2} При ¦x¦>>R "fi" =ql/(4*"pi"*"эпсилон_0"*x^2); E_x=ql/(2*"pi"*"эпсилон_0"* *x^3) Рисунок : 3.7
23. Цилиндрический конденсатор заполнен слоями диэлектриков с проницаемостями е1 и е2. Внутренние радиусы слоев равны соответственно R1 и R2>R1. Максимально допустимая напряженность электрического поля для этих диэлектриков равна Е(1m) и Е(2m). При каком соотношении между е, R и Е(m) напряженность поля при повышении напряжения одновременно достигнет значения, соответствующего пробою того и другого диэлектрика? Ответ: При условии е1R1E(1m)=e2R2E(2m). Рисунок:нет
24. Аккумулятор с ЭДС=2,6 В, замкнутый на внешнее сопротивление, дает ток I=1,0 А. При этом разность потенциалов между полюсами аккумулятора U=2 В. Найти тепловую мощность, выделяемую в аккумуляторе, и мощность, которую развивают в нем электрические силы. Ответ: Q=ln2*q^2*R/2*"дельта"t=0.6 Вт, P=-I*U=-2.0 Вт. Рисунок: нет.
25. В схеме (см. рис.) ЭДС1=1.5 В, ЭДС2=2.0 В, ЭДС=2.5 В, R1=10 Ом, R2=20 Ом, R3=30 Ом. Внутренние сопротивления источников пренебрежимо малы. Найти: а) ток через сопротивление R1; б) разность потенциалов "фи"А-"фи"В между точками А и В. Ответ: a)I=[R3*(ЭДС1-ЭДС2)+R2*(ЭДС1+ЭДС3)]/ (R2*R1+R1*R3+R2*R3)= =0.06 A; б) "фи"А-"фи"В=ЭДС1-I1*R1=0.9 B. Рисунок: 3.48.

Расчетно-графическое задание № 1
Группа: : МС-25	Студент: 8.
1. Тонкий очень длинный стержень равномерно заряжен с линейной плотностью заряда, равной 10 мкКл/м. На перпендикуляре к оси стержня, восставленном из конца его, находится точечный заряд Q = 10 нКл. Расстояние а заряда от конца стержня равно 20 см. Найти силу взаимодействия заряженного стержня и точечного заряда. Ответ: 6,37 мН. Рисунок: нет.
2. Построить на одном графике кривые зависимости напряженности Е электрического поля от расстояния r в интервале 1<=r<=5см через каждый один см если поле образовано а)точечным зарядом q=33.3нКл б)бесконечно длинной заряженной нитью с линейной плотностью эаряда лямбда=1.67мкКл/м в)бесконечно протяженной плоскостью с поверхностной плотностью заряда Ь=25мкКл/м2 Ответ: Рисунок: нет.
3. В точке А расположенной на расстоянии а=5см от бесконечно длинной заряженной нити, напряженность электрического поля Е=150кВ/м При какой предельной длине l нити найденное значение напряженности будет верным с точностью до 2% если точка А расположена на нормали к середине нити? Какова напряженность Е электрического поля в точке А, если длинна нити l=20см? Линейную плотность заряда на нити конечной длинны считать равной линейной плотности заряда на бесконечно длинной нити. Найти линейную плотность заряда лямбда на нити. Ответ: а=4.18мкКл/м Рисунок: нет.
4. Металлический шарик диаметром 2 см заряжен отрицательно до потенциала 150 В. Сколько электронов находится на поверхности шарика? Ответ: 1,04*10**9. Рисунок: нет.
5. Определить работу А1,2 сил поля по перемещению заряда Q=1 мкКл из точки 1 в точку 2 поля, созданного заряженным проводящим шаром. Потенциал шара равен 1 кВ. Ответ: 300 Дж. Рисунок: 15.15.
6. Два диполя с электрическими моментами 20 пКл*м и 50 пКл*м находятся на расстоянии 10 см друг от друга, так что их оси лежат на одной прямой. Вычислить взаимную потенциальную энергию диполей, соответствующую их устойчивому равновесию. Ответ: 18 нДж. Рисунок: нет.
7. Конденсатор электроемкостью 0,6 мкФ был заряжен до разности потенциалов 300 В и соединен со вторым конденсатором электроемкостью 0,4 мкФ, заряженным до разности потенциалов 150 В. Найти заряд, перетекший с пластин первого конденсатора на второй. Ответ: 36 мкКл. Рисунок: нет.
8. Конденсаторы электроемкостями С1=0.2 мкФ, С2=0.6 мкФ, С3=0.3 мкФ, С4=0.5 мкФ соединены так, как это показано на рисунке. Разность потенциалов между точками А и В равна 320 В. Определить разность потенциалов и заряд на пластинах каждого конденсатора. Ответ: 240 В; 80 В; 120 В; 200 В; 48 мкКл; 48 мкКл; 60 мкКл; 60 мкКл. Рисунок: 17.2
9. На одном конце цилиндрического медного проводника сопротивлением 10 Ом (при 0 град. С) поддерживается температура 20 град. С, на другом 400 град. С. Найти сопротивление проводника, считая градиент температуры вдоль его оси постоянным. Ответ: 18,8 Ом. Рисунок: нет.
10. Э. д.с. элемента 6 В. При внешнем сопротивлении равном 1.1 Ом, сила тока в цепи равна 3 А. Найти падение потенциала внутри элемента и его сопротивление. Ответ: U=2.7 В; r=0.9 Ом. Рисунок: нет.
11. В схеме R2=20 Ом, R3=15 Ом и сила тока, текущего через сопротивление R2, равна 0.3 А. Амперметр показывает 0.8 А. Найти сопротивление R1. Ответ: R=60 Ом. Рисунок: 26.
12. В схеме рис. 46 E1=E2=E3=6 B, R1=20 Ом, R2=12 Ом. При коротком замыкании верхнего узла схемы с минусом батарей ток через замыкающий провод I=1.6 A. Найти ток во всех участках цепи и сопротивление R3. Сопротивлением батарей пренебречь. Ответ: I1=0.3 A; I2=0.5 A; I3=0.8 A; R3=7.5 Ом. Рисунок : N46.
13. В схеме рис. 49 E1=E2, R1=R2=100 Ом. Вольтметр показывает 150 В, сопротивление вольтметра 150 Ом. Найти ЭДС батарей. Соп-ротивлением батарей пренебречь. Ответ: E1=E2=200 B. Рисунок : N49.
14. В схеме рис. 39 ЭДС батареи E=120 В, R2=10 Ом, В - элект-рический чайник. Амперметр показывает 2 А. Через сколько време-ни закипит 0.5 л воды, находящейся в чайнике при начальной тем-пературе 4град. С? Сопротивление батареи и амперметра пренебречь. КПД чайника 76%. Ответ: Через 22 мин. Рисунок : N39.
15. В схеме рис. 40 E - батарея с ЭДС 110 В, К - калориметр с 500 г керосина. Амперметр показывает 2 А, вольтметр 10.8 В.1)Чему равно сопротивление спирали? 2) Чему равна удельная теплоемкость керосина, если после 5 мин пропускания тока через спираль R1 ке-росин нагрелся на 5град. С? Считать, что на нагрев керосина идет 80% выделяющегося в спирали тепла. 3) Чему равно сопротивление рео-стата R? Сопротивлением батареи и ампреметра пренебречь. Сопро-тивление вольтметра считать бесконечно большим. Ответ:Ом;Дж/(кг*К);Ом. Рисунок : N40.
16. По тонкому проводу, изогнутому в виде прямоугольника, течет ток 60 А. Длины сторон прямоугольника равны 30 см и 40 см. Определить магнитную индукцию В в точке пересечения диагоналей. Ответ: 200 мкТл. Рисунок: нет.
17. На рис изображены сечения двух прямолинейных бесконечно длинных проводников с токами. Расстояние между проводниками 10см, токи I1=20А и I2=30А. Найти напряжённость магнитного поля, вызванного токами в точках М1, М2 и М3. Расстояние М1А=2см, АМ2=4см и ВМ3=3см. Решить задачу при условии, что токи текут в одном направлении. Ответ: H1=199 А/м H2=0 А/м H3=183 А/м Рисунок:52
18. На соленоид длиной l=144 см и диаметром D=5 см надет проволочный виток. Обмотка соленоида имеет N=2000 витков, и по ней течет ток I=2 А. Соленоид имеет железный сердечник. Какая средняя ЭДС индуцируется в надетом на соленоид витке, когда ток в соленоиде выключается в течение времени t=2 мс? Ответ: Eср=1.57 B. Рисунок: нет.
19. Катушка сопротивлением R1=0,5 Ом с индуктивностью L=4 мГн соединена параллельно с проводом сопротивлением R2=2,5 Ом, по которому течет постоянный ток I=1 А. Определить количество электричества Q, которое будет индуцировано в катушке при размыкании цепи ключом К. Ответ: 1,33 мКл. Рисунок:25.2.
20. Вычислить плотность энергии w магнитного поля в железном сердечнике замкнутого соленоида, если напряженность Н намагничивающего поля равна 1,2 кА/м. Ответ: 800 Дж/м**3. Рисунок: нет.
21. Поверхностная плотность заряда на сфере радиуса R зависит от полярного угла "тетта" как "сигма"= "сигма" o*cos "тетта", где "сигам"o - положительная постоянная. Показать, что такое распре - деление заряда можно представить как результат малого сдвига друг относительно друга двух равномерно заряженных шаров радиуса R, заряды которых одинаковы по модулю и противоположны по зна - ку. Воспользовавшись этим представлением, найти напряженность электрического поля внутри данной сферы. Ответ: E=-k*"сигма"o/3*"эпсилон"o, где k - орт оси z, от которой отсчитывается угол "тетта". Как видно, поле внутри данной сферы однородное. Рисунок: нет.
22. Потенциал поля в некоторой области пространства зависит только от координаты х как "fi"=-a*x^3+b, где а и b - некоторые постоянные. Найти распределение объемного заряда "ро"(х). Ответ: "po"=6*"эпсилон_0"*a*x Рисунок : нет
23. Найти емкость шарового проводника радиуса R1=100мм, окруженного прилегающим к нему концентрическим слоем однородного диэлектрика с проницаемостью е=6.0 и наружным радиусом R2=200мм. Ответ: C=4пиe0eR1/(1+(e-1)R1/R2)=1.9 пФ. Рисунок: нет
24. Между обкладками плоского конденсатора помещена параллельно им металлическая пластинка, толщина которой составляет "этта"= =0,6 расстояния между обкладками. Емкость конденсатора в отсутствие пластинки С=20 нФ. Конденсатор подключен к источнику постоянного напряжения U=100 В. Пластинку медленно извлекли из конденсатора. Найти: а) приращение энергии конденсатора; б) механическую работу, затраченную на извлечение пластинки. Ответ: а) "дельта"W=-C*U^2*"этта"/2*(1-"этта")=-0.15 мДж; б) A=C*U^2*"этта"/2*(1-"этта")=0.15 мДж. Рисунок: нет.
25. Найти разность потенциалов "фи"А-"фи"В между обкладками конденсатора С схемы, если ЭДС1=4 В, ЭДС2=1 В, R1=10 Ом, R2=20 0м, R3=30 Ом. Внутренние сопротивления источников пренебрежимо малы. Ответ: "фи"А-"фи"В=[ЭДС2*R3*(R1+R2)-ЭДС1*R1(R2+R3)]/(R1*R2+ +R3*R1)=- 1.0 B. Рисунок: 3.50.

Расчетно-графическое задание № 1
Группа: : МС-25	Студент: 9.
1. АА заряженная вертикальная бесконечная плоскость с поверхностной плотностью заряда b=40мкКл/м2 и B одноименно заряженный шарик с массой м=1г и зарядом q=1нКл. Какой угол а с плоскостью АА образует нить на которой висит шарик. Ответ: a=13 Рисунок: нет.
2. Показать что электрическое поле образованное заряженной нитью конечной длинны в предельных случаях переходит в электрическое поле: а)бесконечно длинной заряженной нити, б)точечного заряда. Ответ: Рисунок: нет.
3. Показать, что электрическое поле образованное заряженным диском в предельных случаях переходит в электрическое поле а)бесконечно протяженной плоскости, б)точечного заряда. Ответ: Рисунок: нет.
4. По тонкому кольцу радиусом 10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью 10 нКл/м. Определить потенциал в точке, лежащей на оси кольца, на расстоянии a = 5 см от центра. Ответ: 505 В. Рисунок: нет.
5. Отношение масс двух заряженных частиц равно k=m1/m2. Частицы находятся на расстоянии r0 друг от друга. Какой кинетической энергией будет обладать частица массой m1, если она под действием силы взаимодействия со второй частицей удалится от нее на расстояние r>>r0. Рассмотреть три случая: 1) k=1; 2) k=0; 3) k -> бесконечности. Ответ: нет. Рисунок: нет.
6. Два диполя с электрическими моментами 1 пКл*м и 4 пКл*м находятся на расстоянии 2 см друг от друга. Найти силу их взаимодействия, если оси диполей лежат на одной прямой. Ответ: 1,35 мкН. Рисунок: нет.
7. Три одинаковых плоских конденсатора соединены последовательно. Электроемкость такой батареи конденсаторов равна 89 пФ. Площадь каждой пластины равна 100 см**2. Диэлектрик - стекло. Какова толщина стекла? Ответ: 2,32 мм. Рисунок: нет.
8. К воздушному конденсатору, заряженному до разности потенциалов 600 В и отключенному от источника напряжения, присоединили параллельно второй незаряженный конденсатор таких же размеров и формы, но с диэлектриком (фарфор). Определить диэлектрическую проницаемость фарфора, если после присоединения второго конденсатора разность потенциалов уменьшилась до 100 В. Ответ: 5. Рисунок: нет.
9. Имеется 120-вольтовая лампочка мощностью 40 Вт. Какое добавочное сопротивление надо включить последовательно с лампочкой чтобы она давала нормальный накал при напряжении в сети 220 В? Сколько метров нихромовой проволоки диаметром 0.3 мм надо взять, чтобы получить такое сопротивление? Ответ: R=300 Ом; l=21.2 М. Рисунок : нет.
10. В схеме э. д.с. батареи Е=100 В, R1=100 Ом, R2=200 Ом и R3=300 Ом. Какое напряжение показывает вольтметр, если его сопротивление равно 2000 Ом? Сопротивлением батареи пренебречь. Ответ: 80 В. Рисунок: 29.
11. В схеме Е - батарея, э. д.с. которой 20 В, R1 и R2-реостаты. При выведенном реостате R1 амперметр показывает силу тока в цепи 8 А, при введенном реостате амперметр показывает 5А. Найти сопротивление реостатов и падение потенциала на них, когда реостат Ri полностью включен. Сопротивлением батареи и амперметра пренебречь. Ответ: R1=1.5 Ом; R2=2.5 Ом; U1=7.5 В; U2=12.5 В. Рисунок:24.
12. Какая разность потенциалов получается на зажимах двух элементов, включенных параллельно, если их ЭДС равны соответственно E1=1,4 В, E2=1,2 В и внутреннее сопротивление r1=0.6 Ом и r2=0.4 Ом? Ответ: U=1.28 В. Рисунок : нет.
13. В схеме рис. 46 E1=25 В. Падение потенциала равно R1,равное 10 В, равно падению потенциала на R3 и вдое больше падению потенциала на R2. Найти E2 и E3.Сопротивлением батарей пренебречь. Токи I1 и I2 направлены справа на лево, ток I2- сверху вниз. Ответ: E2=30 B; E3=45 B. Рисунок : N46.
14. Сколько надо заплатить за пользованием электрической энергией в месяц (30 дней), если ежедневно по 6 ч горят две электрические лампочки, потребляющие при 120 В ток 0.5 А? Кроме того, ежедневно кипятится 3 л воды (начальная температура воды 10град. С). Стоимость 1 кВт*ч энергии принять равной 4 коп. КПД нагревателя принять равным 80%. Ответ: 1 р. 33 к. Рисунок : нет.
15. В схеме рис.37 E-батарея с ЭДС 120 В, АВ - потенциометр, сопротивление которого 120 Ом, и М - электрическая лампочка. Сопротивление лампочки меняется при нагревании от 30 до 300 Ом. Насколько меняется при этом разность потенциалов на концах лампочки, если подвижный контакт С стоит на середине потенциометра? Насколько меняется при этом мощность, потребляемая лампой? Ответ: Разность потенциалов на концах лампочки меняется от 30 до 54,5 В. Мощность, потребляемая лампочкой, меняется при этом от 30 до 9.9 Вт. Рисунок : N37.
16. Два бесконечно длинных прямых провода скрещены под углом (рис.). По проводам текут токи I1=80 А и I2=60 А. Расстояние d между проводами равно 10 см. Определить магнитную индукцию В в точке А, одинаково удаленной от обоих проводников. Ответ: 400 мкТл. Рисунок: 21.12.
17. По контуру в виде квадрата идет ток 50 А. Длина стороны равна 20 см. Определить магнитную индукцию В в точке пересечения диагоналей. Ответ: 282 мкТл. Рисунок: нет...
18. Рамка площадью 100 см**2 содержит 1000 витков провода сопротивлением 12 Ом. К концам обмотки подключено внешнее сопротивление 20 Ом. Рамка равномерно вращается в однородном магнитном поле (B= 0,1 Тл) с частотой 8 с**(-1). Определить максимальную мощность переменного тока в цепи. Ответ: 79 Вт. Рисунок: нет.
19. Катушка длиной l=20 см имеет N=400 витков. Площадь поперечного сечения катушки S=9 см**2. Найти индуктивность L(1) катушки. Какова будет индуктивность L(2) катушки, если внутрь катушки введен железный сердечник? Магнитная проницаемость материала сердечника &=400. Ответ: L1=0.9 мГн;L2=0.36 Гн. Рисунок: нет.
20. Найти плотность энергии w магнитного поля в железном сердечнике соленоида, если напряженность H намагничивающего поля равна 1,6 кА/м. Ответ: 1,1 кДж/м**3. Рисунок: нет.
21. Очень длинная прямая равномерно заряженная нить имеет заряд "лянда" на единицу длины. Найти модуль и направление напряженности электрического поля в точке, которая отстоит от нити на расстояние y и находится на перпендикуляре к нити, проходящем через один из ее концов. Ответ: E="лянда"(2^0.5)/4*"пи"*"эпсилон"o*y. Вектор Е направлен под углом 45 градусов к нити. Рисунок: нет.
22. Находящаяся в вакууме круглая тонкая пластинка радиуса R равномерно заряжена с поверхностной плотностью "сигма". Найти потенциал и модуль напряженности электрического поля на оси пластинки как функцию расстояния l от ее центра. Исследовать полученное выражение при l -> 0 и l>>R. Ответ: "fi"="сигма"*l/{[1+(l/R)^2-1]^1/2}/2*"эпсилон_0" E=("сигма"/2*"эпсилон_0")*(1-l/[l^2+R^2]^1/2) Рисунок : нет
23. Найти емкость цилиндрическог конденсатора длиною l, радиусы обкладок которого равны а и b, причем a<b, если пространство между обкладками заполнено : а) однородным диэлектриком с проницаемостью е; б) диэлектриком, проницаемость которого зависит о расстояния r до центра конденсатора как е=альфа/r, альфа-постоянная, r-расстояние до оси системы. Краевыми эффектами пренебречь. Ответ: а) C=2пиe0el/ln(b/a); б) C=2пиe0lальфа/(b-a). Рисунок:нет
24. В схеме даны R1 и R2, а также ЭДС1 и ЭДС2. Внутренние сопротивления источников пренебрежимо малы. При каком сопротивлении R выделяемая на нем тепловая мощность будет максимальной? Чему она равна? Ответ: R=R1*R2/(R1+R2); Qmax=(ЭДС1*R2+ЭДС2*R1)^2/4*R1*R2*(R1+R2). Рисунок: 3.58.
25. Найти ток через сопротивление R1 участка цепи, если R1=10 Ом, R2=20 Ом, R3=30 Ом и потенциалы точек 1, 2, 3 равны "фи"1= =10 В, "фи"2=6 В, "фи"3=5 В. Ответ: I1=[R3*("фи"1-"фи"2)+R2*("фи"1-"фи"3)]/(R1*R2+R3*R1)= =0.2 А. Рисунок: 3.51.

Расчетно-графическое задание № 1
Группа: : МС-25	Студент: 10.
1. Найти силу F, действующую на заряд q равный СГСq если заряд помещен а)на расстоянии r=2см от заряженной нити с линейной плотностью заряда лямбда=0.2мкКл/м б)в поле заряженной плоскости с поверхностной плотностью заряда Ь=20мкКл/м2 в) на расстоянии r=2см от поверхности заряженного шара с радиусом R=2см и поверхностной плотностью заряда Ь=20мкКл/м2 Диэлектрическая проницаемость среды е=6 Ответ: а)F=20 мкН б)F=126 мкН в)F=62.8 мкН Рисунок: нет.
2. Полый стеклянный шар несет равномерно распределенный по объему заряд. Его объемная плотность 100 нКл/ м**3. Внутренний радиус шара равен 5 см, наружный 10 см. Вычислить напряженность и смещение электрического поля в точках, отстоящих от центра сферы на расстоянии: 1) 3 см; 2)6 см; 3)12 см. Ответ: 1) 0;0; 2)13,6 В/м; 843 пКл/м**2;В/м; 2,02 нКл/м**2. Рисунок: 14.11.
3. Кольцо из проволоки радиусом R=10см имеет отрицательный заряд q=-5нКл. Найти напряженности Е электрического поля на оси кольца в точках, расположенных от центра кольца на расстояниях L, равных 0,5,8,10,15см. Построить график Е=f(L). На каком расстоянии L от центра кольца напряженность Е электрического поля будет иметь максимальное значение Ответ: L=7.1 см Рисунок: нет.
4. Найти потенциал ФИ точки поля, находящейся на расстоянии r=10 см от центра заряженного шара радиусом R=1 см. Задачу решить, если: а) задана поверхностная плотность заряда на шаре СИГМА=0.1 мкКл/м**2; б) задан потенциал шара ФИ(0)=300 В. Ответ: a) ФИ=11.3 В; б) ФИ=30 В. Рисунок: нет
5. Около заряженной бесконечно протяженной плоскости находится точечный заряд q=0.66 нКл. Заряд перемещается по линии напряженности поля на расстояние ДЕЛЬТАr=2 см; при этом совершается работа A=50 эрг. Найти поверхностную плотность заряда СИГМА на плоскости. Ответ: СИГМА=2*A*ЭПСИЛОН(0)*ЭПСИЛОН/q*ДЕЛЬТАr=6.6 мкКл/м**2. Рисунок: нет
6. Диполь с электрическим моментом p=1 пКл*м равномерно вращается с угловой скоростью w=10**4 рад/с относительно оси, перпендикулярной плечу диполя и проходящей через его центр. Определить среднюю потенциальную энергию (П) заряда Q=1 нКл, находящегося на расстоянии r=2 см от центра диполя и лежащего в плоскости вращения, за время, равное: 1) полупериоду (от t1=0 до t2=T/2); 2) в течение времени t>>T. В начальный момент считать П=0. Ответ:нДж;Рисунок: нет.
7. Конденсаторы электроемкостями С1=2 мкФ, С2=2 мкФ, С3=3мкФ, С4=1 мкФ соединены так, как это показано на рисунке. Разность потенциалов на обкладках четвертого конденсатора 100 В. Найти заряды и разности потенциалов на обкладках каждого конденсатора, а также общий заряд и разность потенциалов батареи конденсаторов. Ответ: 200 мкКл; 120 мкКл; 120 мкКл; 100 мкКл; 110 В; 60 В; 40 В; 220 мкКл; 210 В. Рисунок: 17.4
8. Площадь пластин плоского конденсатора S=0.01 м**2, расстояние между ними d=1 cм. К пластинам приложена разность потенциалов U=300 В. В пространстве между пластинами находятся плоскопараллельная пластинка стекла толщиной d1=0.5 см и плоскопараллельная пластинка парафина толщиной d2=0.5 см. Найти напряженности E1 и E2 электрического поля и падения потенциала U1 и U2 в каждом слое. Каковы будут при этом емкость C конденсатора и поверхностная плотность заряда СИГМА на пластинах? Ответ: E1=15 кВ/м; E2=45 кВ/м; U1=75 В; U2=225 В; C=26.6 пФ; СИГМА=0.8 мкКл/м**2 Рисунок: нет
9. Обмотка катушки из медной проволоки при температуре 14С имеет сопротивление 10 Ом. После пропускания тока сопротивление обмотки стало равно 12.2 Ом. До какой температуры нагрелась обмотка? Температурный коэффициент сопротивления меди равен 4.15*10**-3 С-1. Ответ: до t=70 град. С. Рисунок: нет.
10. Элемент, реостат и амперметр включены последовательно. Элемент имеет э. д.с. 2 В и внутреннее сопротивление 0.4 Ом. Амперметр показывает силу тока 1 А. С каким к. п.д. работает элемент? Ответ: n=80 %. Рисунок:нет.
11. Считая сопротивление амперметра бесконечно малым, определяют сопротивление реостата R по показаниям амперметра и вольтметра в схеме. Найти относительную погрешность найденного сопротивления, если в действительности сопротивление амперметра равно Ra. Задачу решить для Ra=0.2 Ом и R, равного: 1) 1 Ом,Ом,3) 100 Ом. Ответ: 20%, 2%, 0.2%. Рисунок: 21.
12. Найти силу тока в отдельных ветвях мостика Уитсона (рис. 41) при условии, что сила тока, идущего через гальвонометр, равна нулю. ЭДС генератора 2 В, R1=30 Ом, R2=45 Ом и R3=200 Ом. Сопротивлением генератора пренебречь. Ответ: I1=I2=26.7 мА; I3=I4=4 мА. Рисунок : N41.
13. В схеме рис. 49 E1=E2=110 В, R1=R2=200 Ом, сопротивление вольтметра 1000 Ом. Найти показания вольтметра. Сопротивлением батарей пренебречь. Ответ: 100 B. Рисунок : N49.
14. Обмотка электрического кипятильника имеет две секции. Если включена только первая секция, то вода закипает через 15 мин, если только вторая, то через 30 мин. Через сколько минут закипит вода, если обе секции включить последовательно? параллельно? Ответ: 45 мин,10 мин. Рисунок: нет.
15. В цепь включены последовательно медная и стальная проволоки равной длины и диаметра. Найти: 1)отношение количества теплоты, выделяющегося в этих проволоках, 2) отношение падений напряжений на этих проволоках. Ответ: 1) Qм/Qs=0.17; 2) Uм/Uc=0.17. Рисунок : нет.
16. Два круговых витка радиусом 4см каждый расположены в параллельных плоскостях на расстоянии 10 см друг от друга. По виткам текут токи 2А. Найти напряжённость магнитного поля на оси витков в точке, находящейся на равном расстоянии от них. Задачу решить, когда: а) токи в витках текут в одном направлении; б) токи в витках текут в разных направлениях. Ответ: а) H=12,2 А/м б) H=0 А/м. Рисунок:нет
17. По длинному вертикальному проводнику сверху вниз идёт ток 8А. На каком расстоянии от него напряженность поля, получающегося от сложения земного магнитного поля и поля тока, направлена вертикально вверх? Горизонтальная составляющая напряжённости земного поля Hг=16 А/м. Ответ: нет Рисунок:нет
18. Две катушки имеют взаимную индуктивность L(1,2)=5 мГн. В первой катушке ток изменяется по закону I=I(0)*sin(wt), где I(0)=10 A, w=2*Пи/Т и Т=0.02 c. Найти зависимость от времени t ЭДС2, индуцируемой во второй катушке, и наибольшее значение Еmax этой ЭДС. Ответ: E2=-L1,2* dI/dt=-L1,2*I(0)*w*cos(w*t)=-15.7*cos(100* *Пи*t) B; E2max=15.7 B. Рисунок: н
19. В цепи шел ток I0=50 А. Источник тока можно отключить от цепи, не размыкая ее. Определить силу тока I в этой цепи через t=0,01 с после отключения ее от источника тока. Сопротивление R цепи равно 20 Ом, ее индуктивность равна 0,1 Гн. Ответ: 6,75 А. Рисунок: нет.
20. На железное кольцо намотано в один слой N=200 витков. Определить энергию W магнитного поля, если при токе I=2,5 А магнитный поток Ф в железе равен 0,5 мВб. Ответ: 0,15 Дж. Рисунок: нет.
21. Система состоит из заряда q>0, равномерно распределенного по полуокружности радиуса а, в центре которой находиться точечный заряд - q. Найти: а) электрический дипольный момент этой системы; б) модуль напряженности электрического поля на оси х системы на расстоянии r>>a от нее. Ответ: p=2qa/"pi" ; E=qa/"pi"^2*"эпсилон_0"*r^3 Рисунок : нет
22. Бесконечно длинная прямая нить заряжена равномерно с линейной плотностью лямбда = 0.40 мкКл/м. Вычислить разность потенциалов точек 1 и 2, если точка 2 находиться дальше от нити, чем точка 1, в N =2.0 раза. Ответ: "fi"1-"fi"2=("лямбда"/2*"pi" *"эпсолон0")*lN (N ) = 5 кВ Рисунок : нет
23. Найти емкость сферического конденсатора, радиусы обкладок которого равны а и b, причем a<b, если пространство между обкладками заполнено : а) однородным диэлектриком с проницаемостью е; б) диэлектриком, проницаемость которого зависит о расстояния r до центра конденсатора как е=альфа/r, альфа-постоянная. Ответ: а) C=4пиe0eab/(b-a); б) C=2пиe0альфа/ln(b/a). Рисунок:нет
24. Два последовательно соединенных одинаковых источника э. д.с. имеют различные внутренние сопротивления R1 и R2, причем R2>R1. Найти внешнее сопротивление R, при котором разность потенциалов на клеммах одного из источников (какого именно?) равна нулю. Ответ: R=R2-R1, "дельта фи"=0 у источника тока с сопротивлением R2. Рисунок: нет.
25. В схеме (см. рис.) ЭДС1=1.5 В, ЭДС2=2.0 В, ЭДС=2.5 В, R1=10 Ом, R2=20 Ом, R3=30 Ом. Внутренние сопротивления источников пренебрежимо малы. Найти: а) ток через сопротивление R1; б) разность потенциалов "фи"А-"фи"В между точками А и В. Ответ: a)I=[R3*(ЭДС1-ЭДС2)+R2*(ЭДС1+ЭДС3)]/ (R2*R1+R1*R3+R2*R3)= =0.06 A; б) "фи"А-"фи"В=ЭДС1-I1*R1=0.9 B. Рисунок: 3.48.

Расчетно-графическое задание № 1
Группа: : МС-25	11.
1. Тонкое кольцо радиусом 10 см несет равномерно распределенный заряд Q = 0,1 мкКл. На перпендикуляре к плоскости кольца, восставленном из его середины, находится точечный заряд Q1 = 10 нКл. Определить силу, действующую на точечный заряд Q со стороны заряженного кольца, если он удален от центра кольца на:см; 2) 2 м. Ответ: 1) 0,16 мН;2)2,25 мкН. Рисунок: нет.
2. Две бесконечные параллельные пластины равномерно заряжены с поверхностной плотностью 10 нКл/м**2 и - 30 нКл/м**2. Определить силу взаимодействия между пластинами, приходящуюся на площадь S, равную 1 м**2. Ответ: 16,9 мкН. Рисунок: нет.
3. Бесконечно длинная тонкостенная металлическая трубка радиусом 2 см несет равномерно распределенный по поверхности заряд 1 нКл/м**2. Определить напряженность поля в точках, отстоящих от оси трубки на расстояниях 1 см, 3 см. Ответ: 0;75,5 В/м. Рисунок: нет.
4. Электрическое поле создано бесконечно длинным равномерно заряженным цилиндром радиусом R=5 см. Определить изменение П потенциальной энергии однозарядного положительного иона при перемещении его из точки 1 в точку 2. Ответ: П=-229 эВ. Рисунок: 15.8
5. Тонкий стержень согнут в кольцо радиусом 10 см. Он заряжен с линейной плотностью 300 нКл/м. Какую работу надо совершить, чтобы перенести заряд 5 нКл из центра кольца в точку, расположенную на оси кольца на расстоянии 20 см от центра его? Ответ: 47 мкДж. Рисунок: нет.
6. Определить напряженность и потенциал поля, создаваемого диполем с электрическим моментом 4 пКл*м на расстоянии 10 см от центра диполя, в направлении, составляющим угол 60 град. с вектором электрического момента. Ответ: 47,6 В/м;1,8 В. Рисунок: нет.
7. Конденсаторы соединены так, как это показано на рисунке. Электроемкости конденсаторов С1=0.2 мкФ, С2=0.1 мкФ, С3=0.3 мкФ, С4=0.4 мкФ. Определить электроемкость батареи конденсаторов. Ответ: 0.21 мкФ. Рисунок: 17.1
8. Конденсатор электроемкостью 0,2 мкФ был заряжен до разности потенциалов 320 В. После того как его соединили параллельно со вторым конденсатором, заряженным до разности потенциалов 450 В, напряжение на нем изменилось до 400 В. Вычислить емкость второго конденсатора. Ответ: 0,32 мкФ. Рисунок: нет.
9. Два цилиндрических проводника, один из меди, а другой из алюминия, имеют одинаковую длину и одинаковое сопротивление. Во сколько раз медный провод тяжелее алюминиевого? Ответ: в 2.22 раза. Рисунок:нет.
10. Элемент с э. д.с. 1.1 В и и внутренним сопротивлением 1 Ом замкнут на внешнее сопротивление 9 Ом. Построить график зависимости падения потенциала во внешней цепи от внешнего сопротивления. Внешнее сопротивление взять в пределах 0<=R<=10 Ом через каждые 2 Ом. Ответ: U=E=1.1 В. Рисунок: нет.
11. Два элемента (ЭДС 1 = 1,2 В, r 1 = 0,1 Ом; ЭДС 2 = 0,9 В, r2 = 0,3 Ом) соединены одноименными полюсами. Сопротивление R соединительных проводов равно 0,2 Ом. Определить силу тока в цепи. Ответ: 0,5А. Рисунок: нет.
12. Две батареи аккумуляторов (E1=10 В, r1=1 Ом, Е2=8 В, r2=1,5 Ом) и реостат (R=6 Ом ) соединены как показано на рис.19.7. Найти силу тока в батареях и реостате. Ответ: 1.6A; 0.2A; 1.4A. Рисунок: 19.7
13. В схеме рис. 44 E1=30 В, E2=5 В, R2=10 Ом, R3=20 Ом. Через амперметр идет ток 1 А, направленный от R3 к R1. Найти сопротивление R1. Сопротивлением батареи и амперметра можно пренебречь. Ответ: R1=20 Ом. Рисунок : N44.
14. Для нагревания 4.5 л воды от 23град. С до кипения нагреватель потребляет 0.5 кВт*ч электрической энергии. Чему равен КПД наг-ревателя? Ответ: КПД=80%. Рисунок : нет.
15. Сила тока в проводнике сопротивлением 15 Ом равномерно возрастает от 0 до некоторого максимального значения в течение времени 5 с. За это время в проводнике выделилось количество теплоты 10 кДж. Найти среднюю силу тока в проводнике за этот промежуток времени. Ответ: 10 А. Рисунок: нет.
16. В однородном магнитном поле напряженностью H=79,6 кА/м помещена квадратная рамка, плоскость которой составляет с направлением магнитного поля угол альфа = 45 градусов. Сторона рамки а = 4 см. Найти магнитный поток Ф, пронизывающий рамку. Ответ: Ф = 113 мкВб. Рисунок: Нет.
17. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводам текут токи 20 А и 30 А в одном направлении. Расстояние между проводами равно 10 см. Вычислить магнитную индукцию В в точке, удаленной от обоих проводов на одинаковое расстояние 10 см. Ответ: 87,2 мкТл. Рисунок: нет.
18. Круговой проволочный виток площадью S=0,01 м**2 находится в однородном магнитном поле, индукция которого В=1 Тл. Плотность витка перпендикулярна к направлению магнитного поля. Найти среднюю э. д.с. индукции, возникающую в витке при включении поля в течении времени t=10 мс. Ответ: 1 В. Рисунок: Нет.
19. По катушке индуктивностью 0,03 мГн течет ток 0,6 А. При размыкании цепи сила тока изменяется практически до нуля за время 120 мкс. Определить среднюю ЭДС самоиндукции, возникающую в контуре. Ответ: 0,15 В. Рисунок: нет.
20. Индуктивность L катушки (без сердечника) равна 0,1 мГн. При какой силе тока I энергия W магнитного поля равна 100 мкДж? Ответ: 1,4 А. Рисунок: нет.
21. Кольцо радиуса r из тонкой проволоки имеет заряд q. Найти Найти модуль напряженности электрического поля на оси кольца как функцию расстояния l до его центра. Исследовать полученную зависимость при l>>r. Определить максимальное значение напряженности и соответствующее расстояние l. Изобразить примерный график функции E(l). Ответ: E=q*l/[4*"пи"*"эпсилон"о*((r^2+l^2)^3/2)]. При l>>r напряженность E=q/4*"пи"*"эпсилон"о*l^2 как для точечного заряда E(max)=q/6*3^1/2*"пи"*"эпсилон"о*r^2 при l=r/(2^1/2) Рисунок: нет.
22. Две параллельные тонкие нити равномерно заряжены с линейной плотностью "лямбда" и -"лямбда". Расстояние между нитями l. Найти потенциал и модуль напряженности электрического поля на расстоянии r>>l под углом & к вектору l ( рис.3.5 ) Ответ: "fi"=("лямбда"*l/2*"pi"*"эпсилон_0"*r)*cos &; E="лямбда"*l/2*"pi"*"эпсилон_0"*r^2 Рисунок : 3.5
23. Пространство между обкладками плоского конденсатора заполнено последовательно двумя диэлектрическими слоями 1 и 2 с толщинами d1 и d2 и с проницаемостями е1 и е2. Площадь каждой обкладки равна S. Найти: а) емкость конденсатора; б) плотность сигма1 связанных зарядов на границе раздела диэлектрических слоев, если напряжение на конденсаторе равно U и электрическое поле направлено от слоя 1 к слою 2. Ответ: а) C=e0S/(d1/e1+d2/e2);б)сигма1=e0U(e1-e2)/(e1d2+e2d1). Рисунок: нет
24. Конденсатор емкости С=5,0 мкФ подключили к источнику постоянной ЭДС=200 В. Затем переключатель К перевели с контакта 1 на контакт 2. Найти количество тепла, выделившееся на сопротивлении R1=500 Ом, если R2=330 Ом. Ответ: Q=C*ЭДС^2*R1/2*(R1+R2)=60 мДж. Рисунок: 3.59.
25. Найти разность потенциалов "фи"А-"фи"В между обкладками конденсатора С схемы, если ЭДС1=4 В, ЭДС2=1 В, R1=10 Ом, R2=20 0м, R3=30 Ом. Внутренние сопротивления источников пренебрежимо малы. Ответ: "фи"А-"фи"В=[ЭДС2*R3*(R1+R2)-ЭДС1*R1(R2+R3)]/(R1*R2+ +R3*R1)=- 1.0 B. Рисунок: 3.50.

Расчетно-графическое задание № 1
Группа: : МС-25	Студент: 12.
1. По тонкому кольцу радиусом 10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью 1 нКл/м. В центре кольца находится заряд Q = 0,4 мкКл. Определить силу, растягивающую кольцо. Взаимодействием зарядов кольца пренебречь. Ответ: 35 мкН. Рисунок: нет.
2. Тонкий стержень длиной 10 см заряжен с линейной плотностью 400 нКл/м. Найти напряженность электрического поля в точке, расположенной на перпендикуляре к стержню, проведенном через один из его концов, на расстоянии 8 см от этого конца. Ответ: 35,6 кВ/м. Рисунок: нет.
3. Напряженность электрического поля на оси заряженного кольца имеет максимальное значение на расстоянии L от центра кольца. Во сколько раз напряженность электрического поля в точке расположенного на расстоянии 0.5L от центра кольца будет меньше максимального значения напряженности Ответ: 1.3 раза Рисунок: нет.
4. Эбонитовый толстостенный полый шар несет равномерно распределенный по объему заряд с плотностью 2 мкКл/м**3. Внутренний радиус шара равен 3 см, наружный 6 см. Определить потенциал шара в следующих точках: 1) на наружной поверхности шара; 2) на внутренней поверхности шара; 3)в центре шара. Ответ:В; 2) и 3)116 В. Рисунок: нет.
5. Положительно заряженная частица, заряд которой равен элементарному заряду, прошла ускоряющую разность потенциалов 60 кВ и летит на ядро атома лития, заряд которого равен 3 элементарным зарядам. На какое наименьшее расстояние частица может приблизиться к ядру? Начальное расстояние частицы от ядра можно считать практически бесконечно большим, а массу частицы - пренебрежимо малой по сравнению с массой ядра. Ответ: 72фм. Рисунок: нет.
6. Расстояние между зарядами 3,2 нКл диполя равно 12 см. Найти напряженность и потенциал поля, созданного диполем в точке, удаленной на 8 см как от первого, так и от второго заряда. Ответ: 6,75кВ/м. Рисунок: нет.
7. Определить электроемкость схемы, представленной на рисунке, где С1=1 пФ, С2=2 пФ, С3=2 пФ, С4=4 пФ. Ответ: 2 пФ. Рисунок: 17.5
8. К воздушному конденсатору, заряженному до разности потенциалов 600 В и отключенному от источника напряжения, присоединили параллельно второй незаряженный конденсатор таких же размеров и формы, но с диэлектриком (фарфор). Определить диэлектрическую проницаемость фарфора, если после присоединения второго конденсатора разность потенциалов уменьшилась до 100 В. Ответ: 5. Рисунок: нет.
9. Проволочный куб составлен из проводников. Сопротивление R1 каждого проводника, составляющего ребро куба, равно 1 Ом. Вычислить сопротивление R этого куба, если он включен в электрическую цепь как показано на рисунке 19.4а. Ответ: 5/6 Ом. Рисунок: 19.4а.
10. В схеме э. д.с. батареи Е=120 В, R3=20 Ом, R4=25 Ом и падение потенциала на сопротивлении R1 равно 40 В. Амперметр показывает 2А. найти сопротивление R2. Сопротивлением батареи и амперметра пренебречь. Ответ: R=60 Ом. Рисунок: 28.
11. Определить силу тока, показываемую амперметром в схеме. Напряжение на зажимах элемента в замкнутой цепи равно 2.1 В; R1=5 Ом, R2=6 Ом и R3=3 Ом. Сопротивлением амперметра пренебречь. Ответ: I=0.2 А. Рисунок: 25.
12. Три сопротивления R1=5 Ом; R2=1 Ом и R3=3 Ом, а также источник тока с ЭДС Е1=1,4 В соединены, как показано на рис.19.11. Определить ЭДС источника тока, который надо подключить в цепь между точками А и В, чтоб в указанном направлении в сопротивлении R3 шел ток силой 1 А. Сопротивлением источника тока пренебречь. Ответ: 3.6 В. Рисунок: 19.11.
13. В схеме рис. 49 E1=E2, R2=2R1. Во сколько раз ток, текущий через вольтметр, больше тока, текущего через R2? Сопротивлением генератора пренебречь. Ответ: В 3 раза. Рисунок: N49.
Сколько ватт потребляет нагреватель электрического чайника, если 1 л воды закипает через 5 мин? 2) Каково сопротивление нагревателя, если напряжение в сети равно 120 В? Начальная температура воды 13.5град. С. Потерями тепла пренебречь. Ответ: 1) 1,2 кВт;Ом. Рисунок : нет. ****
15. От генератора, ЭДС которого равна 110 В, требуется передать энергию на расстояние 250 м. Потребляемая мощность 1 кВт. Найти минимальное сечение медных подводящих проводов, если потери мощности в сети не должны превышать 1%. Ответ: S=78 мм**2. Рисунок : нет.
16. На рис изображены сечения двух прямолинейных бесконечно длинных проводников с токами. Расстояние между проводниками 10см, токи I1=20А и I2=30А. Найти напряжённость магнитного поля, вызванного токами в точках М1, М2 и М3. Расстояние М1А=2см, АМ2=4см и ВМ3=3см. Ответ: H1=120 А/м H2=159 А/м H3=135 А/м Рисунок:52
17. На рис. изображены сечения трёх прямолинейных бесконечно длинных проводников с токами. Расстояния АВ=ВС=5 см, токи I1 = I2=I и I3=2I. Найти точку на прямой АС, в которой напряженность магнитного поля, вызванного токами I1, I2 и I3, равна нулю. Решить задачу при условии, что токи текут в одном направлении. Ответ: Правее точки А на расстоянии а1=1,8см и а2=6,96см от неё. Рисунок:нет
18. В однородном магнитном поле с индукцией 1 Тл находится прямой провод длиной 20 см, концы которого замкнуты вне поля. Сопротивление всей цепи равно 0,1 Ом. Найти силу, которую нужно приложить к проводу, чтобы перемещать его перпендикулярно линиям индукции со скоростью 2,5 м/с. Ответ: 1 H. Рисунок: нет.
19. Катушка длиной l=20 см и диаметром D=3 см имеет N=400 витков. По катушке идет ток I=2 А. Найти индуктивность L катушки и магнитный поток Ф, пронизывающий площадь ее поперечного сечения. Ответ: L=0.71 мГн; Ф=3.55мкВб. Рисунок: нет.
20. Обмотка тороида содержит n=10 витков на каждый см длины. Сердечник немагнитный. При какой силе I тока в обмотке плотность энергии w магнитного поля равна 1 Дж/м**3? Ответ: 1,26 А. Рисунок: нет.
21. Сфера радиуса r заряжена с поверхностной плотностью равной "сигма"=a*r, где a - постоянный вектор, r - радиус-вектор точки сферы относительно ее центра. Найти напряженность электрического поля в центре сферы. Ответ: E=-a*r/3*"эпсилон"o. Рисунок: нет.
22. Система состоит из двух концентрических проводящих сфер, причем на внутренней сфере радиуса а находится положительный заряд q1. Какой заряд q2 следует поместить на внешнюю сферу радиуса b, чтобы чтобы потенциал внутренней сферы оказался равным нулю? Как будет зависеть при этом потенциал от расстояния r до центра системы? Изобразить примерный график этой зависимости. Ответ: q2=-q1*b/a ; "fi"={q1/(4*"pi"*"эпсилон_0")}*(1/r-1/a) при a<=r<=b "fi"={q1/(4*"pi"*"эпсилон_0")}*(1-b/a)/r при r=>b Рисунок : нет
23. Конденсатор емкости С1=1,0 мкФ, заряженный 'до напряжения U=110 В, подключили параллельно к концам системы из двух последовательно соединенных незаряженных конденсаторов, емкости которых С2=2,0 мкФ и С3=3,0 мкФ. Какой заряд протечет при этом по соединительным проводам? Ответ: q=U*(1/C1+1/C2+1/C3)=0.6 мКл Рисунок: нет
24. К источнику постоянного тока с внутренним сопротивлением Ro подключили три одинаковых сопротивления R, соединенных между собой, как показано на рисунке. При каком значении R тепловая мощность, выделяемая на этом участке, будет максимальна? Ответ: R=3*Ro. Рисунок: 3.55.
25. Найти э. д.с. и внутреннее сопротивление источника, эквивалентного двум параллельно соединенным элементам с ЭДС1 и ЭДС2 и внутренними сопротивлениями R1 и R2. Ответ: ЭДС=(ЭДС1*R2+ЭДС2*R1)/(R1+R2), Ri=R1*R2/(R1+R2). Рисунок: нет.

Расчетно-графическое задание № 1
Группа: : МС-25	Студент: 13.
1. Тонкий очень длинный стержень равномерно заряжен с линейной плотностью заряда, равной 10 мкКл/м. На перпендикуляре к оси стержня, восставленном из конца его, находится точечный заряд Q = 10 нКл. Расстояние а заряда от конца стержня равно 20 см. Найти силу взаимодействия заряженного стержня и точечного заряда. Ответ: 6,37 мН. Рисунок: нет.
2. На металлической сфере радиусом 10 см находится заряд 1нКл. Определить напряженность электрического поля в следующих точках: 1)на расстоянии 8 см от центра сферы; 2) на ее поверхности; 3)на расстоянии 15 см от центра сферы. Ответ: 1) 0;В/м; 3)400 В/м. Рисунок: нет.
3. Две длинные одноименно заряженные нити расположены на расстоянии r=10см друг от друга. Линейная плотность заряда на нитях лямбда1=лямбда2=10мкКл/м. Найти модуль и направление напряженности Е результирующего электрического поля в точке, находящейся на расстоянии а=10см от каждой нити Ответ: Е=3.12МВ/м Рисунок: нет.
4. Имеются две концентрические металлические сферы радиусами 3 см и 6 см. Пространство между сферами заполнено парафином. Заряд внутренней сферы равен - 1нКл, внешний 2 нКл. Найти потенциал электрического поля на расстоянии: 1)1см; 2)5см; 3)9 см от центра сфер. Ответ: 1)75 В;В; 3)100 В. Рисунок: нет.
5. Протон начальная скорость которого равна 100 км/с, влетел в однородное электрическое поле (E=300 В/см) так, что вектор скорости совпал с направлением линий напряженности. Какой путь должен пройти протон в направлении линий поля, чтобы его скоростью удвоилась? Ответ: 5,19 мм. Рисунок: нет.
6. Вычислить электрический момент диполя, если его заряд 10 мКл, плечо 0,5 см. Ответ: 50нКл*м. Рисунок: нет.
7. Три одинаковых плоских конденсатора соединены последовательно. Электроемкость такой батареи конденсаторов равна 89 пФ. Площадь каждой пластины равна 100 см**2. Диэлектрик - стекло. Какова толщина стекла? Ответ: 2,32 мм. Рисунок: нет.
8. Найти емкость системы конденсаторов. Емкость каждого конденсатора равна 0.5 мкФ. Ответ: С=0.33 мкФ. Рисунок: 17.
9. Реостат из железной проволоки, миллиамперметр и генератор тока включены последовательно. Сопротивление реостата при 0С равно 120 Ом, сопротивление мили амперметра 20 Ом. Миллиамперметр, показывает 22 мА. Что будет показывать миллиамперметр, если реостат нагревается на 50С? Температурный коэффициент сопротивления железа 6*10**-3 С-1. Сопротивлением генератора пренебречь. Ответ: 17.5 мА. Рисунок: нет.
10. Найти показания амперметра и вольтметра в схемах. Сопротивление вольтметра 1000 Ом, э. д.с. батареи 110 В, R1=400 Ом и R2=600 Ом. Сопротивлением батареи и амперметра пренебречь. Ответ:А и 110В;А и 53.2В;А и 110В. Рисунок: 30-33.
11. Считая сопротивление вольтметра бесконечно большим, определяют сопротивление реостата R по показаниям амперметра и вольтметра в схеме. Найти относительную погрешность найденного сопротивления, если в действительности сопротивление вольтметра равно Rv. Задачу решить для Rv=1000 Ом и R, равного:Ом,2) 100 Ом,Ом. Ответ: 1%, 10%, 100%. Рисунок: 20.
12. ЭДС элемнтов Е1=2,1 В и Е2=1,9В, сопротивленикR1=45 Ом, и R2= 10 Ом и R3=10 Ом (рис.42). Найти силу тока во всех участках цепи. Внутренним сопротивлением пренебречь. Ответ: I1=0.04 А, I2=-0.01 А, I3=0.03 А. Рисунок : N42.
13. Какую силу тока показывает амперметр А на схеме рис. 45, если E1=2 В, E2=3 В, R3=1500 Ом и R(A)=500 Ом и падение потенциала на сопротивлении R2 (ток через R2 направлен сверху вниз) равно 1 В? Сопротивлением элементов пренебречь. Ответ: I=1 мА. Рисунок : N45.
14. Элемент, ЭДС которого равна 6 В, дает максимальную силу тока 3 А. Найти наибольшее количество теплоты, которое может быть выделено во внешнем сопротивлении за 1 мин. Ответ: Q=1.08 кДж. Рисунок : нет.
15. Намотка в электрической кастрюле состоит из двух одинако-вых секций. Сопротивление каждой секции 20 Ом. Через сколько вре-мени закипит 2.2 л воды, если: 1) включена одна секция, 2) обе секции включены последовательно, 3) обе секции включены паралле-льно? Начальная температура воды 16град. С, напряжение в сети 110 В, КПД нагревателя 85%. Ответ:мин;мин; 3) 12,5 мин. Рисунок : нет.
16. Напряжённость магнитного поля в центре кругового витка 0.8Э. Радиус витка 11см. Найти напряжённость магнитного поля на оси витка на расстоянии 10см от его плоскости. Ответ: H=25,7 А/м. Рисунок:нет
17. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводам текут токи 50 А и 100 А в противоположных направлениях. Расстояние между проводами равно 20 см. Определить магнитную индукцию В в точке, удаленной на 25 см от первого и на 40 см от второго провода. Ответ: 21,2 мкТ Рисунок: нет.
18. Круговой контур радиусом R=2 см помещен в однородное магнитное поле, индукция которого В=0.2 Тл. Плоскость контура перпендикулярна к направлению магнитного поля. Сопротивление контура R=1 Ом. Какое количество электричества q пройдет через катушку при повороте ее на угол альфа=90 град.? Ответ: q=0.25 мКл. Рисунок: нет. ?
19. Определить индуктивность L двухпроводной линии на участке длинной l=1 км. Радиус R провода равен 1 мм, расстояние d между осевыми линиями равно 0,4 м. Ответ: 2,4 мГн. Рисунок: нет.
20. При индукции В поля, равной 1 Тл, плотность энергии w магнитного поля в железе равна 200 Дж/м**3. Определить магнитную проницаемость m железа в этих условиях. Ответ: 2*10**3. Рисунок: нет.
21. Тонкое полу кольцо радиуса R=20 см заряжено равномерно зарядом q=0.70 нКл. Найти модуль напряженности электрического поля в центре кривизны этого полукольца. Ответ: E=q/2*"пи"^2*"эпсилон"о*R^2=0.10 кВ/м. Рисунок: нет.
22. Бесконечно длинная прямая нить заряжена равномерно с линейной плотностью лямбда = 0.40 мкКл/м. Вычислить разность потенциалов точек 1 и 2, если точка 2 находиться дальше от нити, чем точка 1, в N =2.0 раза. Ответ: "fi"1-"fi"2=("лямбда"/2*"pi" *"эпсолон0")*lN (N ) = 5 кВ Рисунок : нет
23. Какое количество тепла выделится в цепи (рис) после переключения ключа К из положения 1 в положение 2? Ответ: Q=C*'эпсилон'2**2/2 . Интерестно, что полученный результат не зависит от 'эпсилон'1 Рисунок: есть 3.34
24. Амперметр и вольтметр подключили последовательно к батарее с ЭДС=6 В. Если параллельно вольтметру подключить некоторое сопротивление, то показание вольтметра уменьшается в "этта"=2.0 раза, а показание амперметра во столько же раз увеличивается. Найти показание вольтметра после подключения сопротивления. Ответ: U=ЭДС/("этта"+1)=2.0 В. Рисунок: нет.
25. На рисунке показана схема потенциометра, с помощью которого можно менять напряжение U, подаваемое на некоторый прибор с сопротивлением R. Потенциометр имеет длину l, сопротивление Ro и находится под напряжением Uo. Найти напряжение U как функцию длины х. Исследовать отдельно случай R>>Ro. Ответ: U=Uo*R*x/[R*l+Ro*(l-x)*x/l]; R>>Ro U=Uo*x/l. Рисунок: 3.46.