33.  Напряженность поля между обкладками плоского конденсатора 6000 В/м. Определите массу помещенной в это поле пылинки, если она несет заряд 4,9.10-2 нКл и находится в равновесии.

34.  Управляющие пластины в электронно-лучевой трубке образуют плоский конденсатор. Расстояние между пластинами d = 10 мм, длина пластин L =5 см. На расстоянии 5 мм от нижней пластины в конденсатор влетает параллельно пластинам электрон со скоростью v = 2000 км/с. Какова будет форма траектории электрона внутри конденсатора? На какое расстояние s от первоначального направления сместится электрон к моменту выхода из конденсатора?

35.  Расстояние между пластинами управляющего конденсатора электронно-лучевой трубки d = 16 мм, длина пластин L = 3 см (рис.5). На какое расстояние сместится электрон, влетающий в конденсатор со скоростью v = 1,8.106 м/с параллельно пластинам, к моменту выхода из конденсатора, если на пластины подано напряжение U = 4,5 В? Масса электрона m = 9,1.10-31кг, а заряд q = -1,6.10-19 Кл.

36.  Какой наибольшей емкости можно сделать плоский конденсатор, используя в качестве диэлектрика отмытую от эмульсии фотопластинку размером 9х12 см и толщиной 1,5 мм?

37.  Плоский конденсатор емкостью 1400 пФ имеет площадь каждой пластины 14 см2. Диэлектрик – слюда. Найдите толщину слоя слюды.

38.  Конденсатор состоит из двух лент алюминиевой фольги, длина каждой ленты 125 см, ширина 2 см. Диэлектрик – парафинированная бумага толщиной 0,27 мм. Определите емкость конденсатора.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

39.  Конденсатор постоянной емкости сделан из листов станиоля, проложенных слюдой. Сколько надо взять слюдяных пластинок площадью 10 см2 и толщиной 0,1 мм, чтобы емкость конденсатора была 001 мкФ?

40.  Плоский конденсатор, применяемый в радиотехнике, изготовляется из тонких листов станиоля, переложенных слюдой. Какой должна быть толщина прослойки слюды, если для получения емкости 0,1 мкФ потребовался 41 лист станиоля площадью 314 см2 каждый?

41.  Нужно изготовить конденсатор емкостью 500 см, в котором диэлектриком служит парафинированная бумага. Сколько потребуется пластин для этого, если площадь одной пластины 1,75 см2, а толщина диэлектрика (бумаги) 0,02 см?

42.  Три одинаковых конденсатора соединены параллельно в батарею. Определите емкость батареи, если при подключении ее к полюсам аккумулятора с разностью потенциалов 2 В на обкладках каждого конденсатора создается заряд 10-9 Кл.

43.  Определите емкость батареи конденсаторов (рис.6), если конденсатор С1 имеет емкость 1 мкФ, конденсатор С2 – 2 мкФ, а конденсатор С3 – 4 мкФ.

44.  Заряд конденсатора 4.10-4 Кл, напряжение на обкладках 500 В. Определите энергию заряженного конденсатора.

45.  Лейденская банка имеет следующие размеры: диаметр 8 см, высота обкладок 17 см, толщина стекла 2 мм. Определите ее электроемкость, пользуясь формулой плоского конденсатора.

46.  Конденсатор постоянной емкости 50 пФ и конденсатор переменной емкости 40—550 пФ соединены параллельно. Каковы пределы емкости такой батареи?

47.  Антенны нередко электризуются под действием ветра с пылью или сухим снегом. Определите потенциал, до которого зарядилась антенна, если ее электроемкость 10-4 мкФ, а заряд 10-8 Кл.

48.  Считая, что электрон в атоме водорода движется по круговой орбите, вычислите скорость движения электрона, если радиус орбиты равен 0,5.10 -8 см.

49.  Плоский конденсатор, заряженный до разности потенциалов 160 В, помещен в керосин. Площадь каждой его пластины 250 см2, а расстояние между ними 1,2 мм. Каков заряд конденсатора и его энергия?

Зачетный урок № 7

Тема: Постоянный электрический ток

Общие вопросы по теме

Условия, необходимые для возникновения электрического тока. Электрическое поле внутри проводника с током. Закон Ома для участка цепи Сопротивление проводника. Зависимость сопротивления проводника от температуры. Последовательное и параллельное соединение проводников. Работа и мощность постоянного электрического тока. Закон Джоуля—Ленца. Электродвижущая сила. Закон Ома для замкнутой цепи. Соединение источников электродвижущих сил. Определение электродвижущей силы и внутреннего сопротивления источников тока. Природа электрического тока в металлах. Электрическая проводимость различных веществ. Вывод закона Ома для участка электрической цепи на основе электронной теории. Природа электрического тока в электролитах. Электролиз и его применение в технике. Природа электрического тока в газах. Характеристика различных типов разрядов. Природа электрического тока в вакууме. Термоэлектронная эмиссия и ее использование в электронных приборах. Устройство и действие диода и триода. Использование их в технике. Свойства электронных пучков. Устройство и действие электронно-лучевой трубки. Полупроводники. Зависимость сопротивления полупроводников от температуры и освещенности. Собственная и примесная проводимость полупроводников Устройство и действие полупроводникового диода. Устройство и действие термисторов, фотосопротивлений. Использование полупроводниковых приборов в технике.

Вопросы к зачету

Что называется электрическим током? Выполнение каких условий необходимо для существования электрического тока? По каким явлениям мы можем судить о наличии электрического тока в проводнике? Какие величины характеризуют электрический ток? Что называется силой тока? Из каких опытов следует, что ток в металлах обусловлен направленным движением свободных электронов? Как включаются в электрическую цепь амперметр и вольтметр? Как сила тока, проходящего через сечение проводника, связана с числом движущихся носителей и с их зарядом? Что называется вольт-амперной характеристикой проводника? В чем заключается закон Ома для участка цепи? Что такое сопротивление проводника и в каких единицах оно измеряется? Что такое проводимость? Как зависит сопротивление проводника от его длины, площади поперечного сечения и материала? Как зависит сопротивление проводника от температуры? Каково падение напряжения на участках цепи, имеющих равные сопротивления? Отличаются ли напряжения на медном и железном проводниках равной длины и одинакового сечения, если проводники последовательно включены в одну и ту же цепь? Длину проволоки вытягиванием увеличили вдвое. Как изменилось ее сопротивление? Как можно объяснить, исходя из электронных представлений, увеличение сопротивления при его нагревании? Какое соединение проводников называется последовательным? Его основные характеристики. Начертите его схему. Какое соединение проводников называется параллельным? Его основные характеристики. Начертите его схему. Как выражается сила тока в цепи до ее разветвления через силу токов в отдельных ветвях разветвления при параллельном соединении? Какие преобразования энергии происходят в замкнутой электрической цепи? Чему равна работа источников тока на участке цепи? В каких единицах измеряется работа электрического тока? Чему равна мощность постоянного электрического тока и в каких единицах она измеряется? В чем заключается закон Джоуля-Ленца? В цепь включены параллельно медная и железная проволоки равной длины и сечения. В какой из проволок выделится большее количество теплоты за одно и то же время? Спираль электрической плитки укоротили. Как изменится накал плитки, если ее включить в сеть с тем же напряжением? Почему концы перегоревшей спирали электрической плитки следует соединять железной или алюминиевой пластинкой, зажимая их в этой пластинке? Как изменится мощность, потребляемая электроплиткой с укороченной спиралью? Почему провода, соединяющие лампу с источником тока, почти не нагреваются, а нить накала лампы нагревается добела? В чем состоит закон Ома для замкнутой цепи? Какое соединение источников электродвижущих сил называется последовательным? Основные характеристики. Какое соединение источников электродвижущих сил называется параллельным? Основные характеристики. Что представляет собой электрический ток в электролитах? Как формулируется первый закон Фарадея? В чем заключается второй закон Фарадея? Почему водный раствор сахара, а также спиртовые растворы красок – плохие проводники электрического тока? Проводимость электролитов с увеличением температуры растет. Почему? Какими металлами и почему покрыты ведра, консервные банки, хирургические инструменты, ювелирные изделия? Как происходит ионизация газа? Иногда на концах корабельных мачт возникает свечение (огни святого Эльма), вызывавшее в старые времена суеверный страх у мореплавателей. Объясните это явление. Дуговой электросваркой нужно приварить к массивной детали тонкостенную деталь. К каким полюсам сварочного генератора постоянного тока нужно их подключить? Что такое рекомбинация ионов? Какие виды разрядов бывают в воздухе при атмосферном давлении и при каких условиях они возникают? Почему для питания изобретенных им электрических свечей предпочел переменный ток постоянному? Что такое термоэлектронная эмиссия? Как устроен диод и почему он может работать выпрямителем переменного тока? Как устроен триод и почему он может применяться для усиления колебаний напряжения и тока? В чем заключается электронная проводимость полупроводника? В чем заключается дырочная проводимость полупроводника? Как устроен и как работает полупроводниковый выпрямитель? Какими преимуществами обладают полупроводниковые диоды и триоды по сравнению с ламповыми?

Задачи к зачету

Определите напряжение на зажимах элемента, замкнутого никелиновым проводником длиной 210 см и сечением 0,2 мм2. ЭДС элемента 2 В, внутреннее сопротивление 0,8 Ом. Постройте график зависимости силы тока на участке цепи от напряжения, если сопротивление участка равно 200 Ом, а приложенное к нему напряжение меняется от 20 до 120 В (через 20 В). Постройте график зависимости силы тока на участке цепи от сопротивления, если в цепь включаются резисторы, сопротивления которых соответственно равны 20, 40, 60, 80, 100 Ом, а приложенное напряжение 120 В. Фоторезистор в темноте имеет сопротивление 1.105 Ом, а при освещении – 2.104 Ом. Какова сила фототока при этом освещении, если приложенное напряжение 50 В? По проводнику сопротивлением 5 Ом за 1,5 мин прошло 45 Кл электричества. Найдите напряжение, приложенное к концам проводника. Сколько электронов проходит через поперечное сечение проводника площадью 4 мм2 за 2 мин если плотность тока в проводнике 100 А/см2? По проводнику поперечным сечением 0,5 см2 протекает ток 3 А. Найдите среднюю скорость направленного движения электронов, если в 1 см3 металла содержится 4.1022 свободных электронов. По проводнику сечением 5 мм2 протекает ток 9 А, скорость направленного движения свободных электронов 0,282 мм/с. Какова концентрация свободных электронов в веществе, из которого сделан проводник? Какое количество электричества пройдет по проводнику сопротивлением 10 Ом за 20 с, если к его концам приложено напряжение 12 В? Какая при этом будет совершена работа? При прохождении 20 Кл электричества по проводнику сопротивлением 0,5 Ом совершена работа 100 Дж. Найдите время существования тока в проводнике. По проводнику, к концу которого приложено напряжение 4 В, за 2 мин прошло 15 Кл электричества. Найдите сопротивление проводника. По проводнику протекает ток 10 А. Площадь поперечного сечения проводника 5 см2, а число свободных электронов в 1 см3 проводника равно 1023. Определите среднюю скорость направленного движения электронов. Как соединить три проводника сопротивлением по 2 Ом каждый, чтобы получить сопротивление 3 Ом? В школе горит одновременно 40 ламп по 60 Вт, 20 ламп по 100 Вт и 10 ламп по 40 Вт. Определите силу тока в общей цепи для напряжения 220 В и стоимость горения всех ламп, если они горят 6 ч в сутки при общегородском тарифе. Электробритва потребляет мощность 15 Вт и рассчитана на напряжение 110 В. При напряжении сети 220 В последовательно с электробритвой включается лампа накаливания на 110 В. Какова должна быть мощность лампы накаливания, чтобы электробритва работала в нормальном режиме? Электровоз движется со скоростью 54 км/ч и развивает среднюю силу тяги в 70000 Н. Определите силу потребляемого тока, если известно, что напряжение в линии 1500 В, а КПД двигателя 92%. Лифт поднимается со средней скоростью 0,44 м/с. Напряжение на зажимах мотора равно 220 В, а его КПД 90%. Определите мощность, потребляемую мотором, и силу тока. Массу лифта считать равной 882 кг. Электромотор имеет сопротивление 2 Ом и приводится в движение от сети с напряжением 110 В. Сила тока, проходящего через мотор при его работе, равна 10 А. Какую мощность потребляет мотор? Определите его КПД. В городскую осветительную сеть включены последовательно электрическая плитка сопротивлением 24 Ом и реостат сопротивлением 10 Ом. Найдите падение напряжения на каждом из этих приборов, если амперметр показывает 3,4 А. Два электронагревателя сопротивлением 25 и 20 Ом каждый, находятся под напряжением 100 В. Какое количество теплоты в течение 3 мин выделится нагревателями при их последовательном и параллельном соединении? На плитке мощностью 0,5 кВт 1 л воды, взятой при температуре 16ºС, закипает через 20 мин после включения плитки. Какое количество теплоты потеряно при этом на нагревание чайника в котором находится вода? Определите коэффициент полезного действия электрического чайника, если 2 л воды при температуре 20ºС закипают за 20 мин. Сила потребляемого тока 3 А. Напряжение в сети 220 В. Электрический аппарат для перегонки воды потребляет мощность 2,5 кВт. Сколько дистиллированной воды можно получить за 2 ч работы аппарата, если его КПД 80%, а вода из водопровода поступает при температуре 10ºС? Найдите сопротивление между точками А и В (рис.1) прямоугольного контура со сторонами а=1 м и b=2 м, изготовленного из стальной проволоки сечением 1 мм2.

Найдите силу тока в разветвлениях (рис.2), если электродвижущая сила одного элемента 1,5 В, внутреннее сопротивление 0,5 Ом, а сопротивления резисторов R1 и R2 соответственно равны 4 и 12 Ом. Сопротивления резисторов R1, R2, R3, R4 (рис.3) соответственно равны 40, 80, 40 и 34 Ом. Найдите силу тока, текущего через резистор R2, и падение напряжения на нем. ЭДС источника тока 100 В. Внутреннее сопротивление его не учитывать.

Найдите падение напряжения на резисторах R1, R2 и R3, если их сопротивления соответственно равны 3, 2 и 4 Ом, а амперметр показывает 6 А (рис.4). Имеются два одинаковых элемента с ЭДС 2 В и внутренним сопротивлением 0,3 Ом каждый. Как надо соединить эти элементы (последовательно или параллельно), чтобы получить большую силу тока, если внешнее сопротивление равно 0,2 Ом; 16 Ом? Вычислите силу тока в каждом из этих случаев. Сколько аккумуляторов с ЭДС 2 В и внутренним сопротивлением 0,25 Ом необходимо соединить последовательно, чтобы получить в цепи ток 4 А при разности потенциалов на полюсах батареи 220 В? Найдите силу тока в резисторе R3 сопротивлением 3 Ом, если ЭДС и внутреннее сопротивление одного элемента соответственно равны 1,5 В и 0,5 Ом, сопротивления резисторов R1 и R4 одинаковы и равны 2 Ом, а сопротивление резистора R2 равно 1 Ом (рис.5). Найдите распределение токов и напряжений в цепи (рис.6), если амперметр показывает 2 А; сопротивления резисторов R1, R2, R3 и R4 соответственно равны 2, 10, 15 и 4 Ом.

В радиолампе электроны ускоряются до энергии 600 эВ. Найдите их скорость у анода лампы. Сколько электронов ежесекундно вылетает из катода электронной лампы, если сила анодного тока равна 1 А? Определите скорость электронов у анода электронно-лучевой трубки, если к электродам приложено напряжение 30 кВ. Сравните эту скорость со скоростью света. Между катодом и анодом двухэлектродной лампы приложена разность потенциалов 300 В. Определите конечную скорость электронов у анода и время их движения, если расстояние между катодом и анодом 10 мм. Скорость электронов у катода принять равной нулю. Между землей и облаками произошел разряд в виде молнии. Определите энергию разряда, если разность потенциалов между землей и облаками была 108 В, а количество прошедшего электричества 20 Кл. Для ионизации нейтральной молекулы воздуха электрон должен обладать энергией 2,4.10-18Дж. Поле какой напряженности может сообщить электрону такую энергию? Длину свободного пробега электрона принять равной 0,0005 см. Сопротивление вольфрамовой нити электрической лампы при 20ºС равно 35,8 Ом. Определите температуру нити лампы, если при включении ее в сеть с напряжением 120 В по нити протекает ток 0,33 А. При замыкании элемента на сопротивление 4,5 Ом сила тока в цепи равна 0,2 А, а при замыкании того же элемента на сопротивление 10 Ом – 0,1 А. Найдите ЭДС элемента и его внутреннее сопротивление. Определите падение напряжения внутри источника тока и его электродвижущую силу, если падение напряжения на внешней части цепи 1,2 В, сопротивление внешней части цепи 1,5 Ом, внутреннее сопротивление источника тока 0,3 Ом. Четыре элемента с внутренним сопротивлением 0,8 Ом и ЭДС 2 В каждый соединены последовательно и замкнуты сопротивлением 4,8 Ом. Найдите силу тока в цепи. 5 элементов с ЭДС 1,45 В и внутренним сопротивлением 0,2 Ом каждый соединены в батарею. Каковы токи короткого замыкания одного элемента? Батареи, составленной из последовательно соединенных элементов? Батареи, составленной параллельным их соединением?

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4