Сборник задач по физике (стр. 25 )

3.46. К батарейке с ЭДС е = 3,0В подключили резистор сопротивлением Ом. Падение напряжения на резисторе оказалось В. Определить ток короткого замыкания.

3.47. Когда к источнику тока подключили резистор сопротивлением Ом, сила тока стала А, а когда подключили резистор сопротивлением Ом, то А. Определить ЭДС источника тока и его внутреннее сопротивление.

3.48. За время t=10 c через проводник, падение напряжения на котором U=12 В, прошел заряд q=24 Кл. Определить работу, совершенную током, мощность тока, сопротивление проводника.

3.49. На одной лампочке написано 127 В, 60 Вт, на второй – 220 В, 60 Вт. Какая мощность будет выделяться в каждой из лампочек, если первую включить в сеть с напряжением 220 В, а вторую - в сеть с напряжением 127 В?

3.50. Две лампочки сопротивлением R1 = 180 Ом и R2 = 360 Ом подключили параллельно к сети с напряжением U =120 В. Какая мощность выделяется в каждой из лампочек? Какая будет выделяться мощность, если лампочки подключить последовательно?

3.51. Определить напряжение на резисторах и источнике тока, а также силы токов через них, если R1 =6,0 Ом, R2 =12  Ом, R3 =5,0 Ом, r =3,0 Ом, =12 B (рис.29). 

3.52. Какова должна быть ЭДС батареи в схеме, изображенной на рис. 30, чтобы напряженность поля в плоском конденсаторе была Е=2,0 кВ/м? Внутреннее сопротивление батареи r= R1 =R2=R3. Расстояние между пластинами конденсатора d=5,0 мм.  Рис. 29 

3.53. Когда параллельно конденсатору, подключенному к зажимам батареи, подключили резистор сопротивлением R = 15 Ом, заряд на конденсаторе уменьшился в n=1,2 раза. Чему равно внутреннее сопроти-

  Рис. 30  вление батареи?

3.54. Определить заряд на конденсаторе емкостью С=1,0 мкФ (рис.30). ЭДС источника е = 6,0 В, внутреннее сопротивление r=5,0 Ом, R1 = R2 = R3 = 20 Ом.

3.55. Перегоревшую спираль электрического утюга мощностью 300 Вт укоротили на ј. Какой стала при этом его мощность?

3.56. Прибор имеет три нагревательные спирали по 120 Ом каждая. Какие мощности можно получить, используя различные соединения спиралей? Напряжение в сети 120 В.

3.57. Какое дополнительное сопротивление необходимо подключить к лампе мощностью Вт, рассчитанной на напряжение В, чтобы при напряжении в сети В лампа работала в нормальном режиме?

3.58. Мощность, выделяемая на резисторе, подключенном к источнику тока с ЭДС е = 3,0В и внутренним сопротивлением Ом, равна Вт. Определить силу тока в цепи.

3.59. ЭДС источника тока В, внутреннее сопротивление Ом. Определить сопротивление внешней цепи, если в ней выделяется мощность Вт.

3.60. Какое количество энергии запасено в аккумуляторе емкостью 50 , имеющем ЭДС е  = 12В?

3.61. Определить силу тока короткого замыкания батареи, если при силе тока А во внешней цепи выделяется мощность Вт, а при силе тока А мощность Вт.

3.62. Максимальная мощность во внешней цепи равна Вт при силе тока А. Определить ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока.

3.63. При подключении к источнику тока с ЭДС В сопротивления Ом КПД источника %. Какую максимальную мощность во внешней цепи может выделять данный источник?

3.64. Электрический чайник имеет две нагревательные спирали. При включении одной из них вода в чайнике закипает через мин, при включении другой – через мин. Через какое время будет закипать в чайнике вода, если спирали соединить: а) последовательно; б) параллельно?

3.65. Термопара с сопротивлением r1 = 6 Ом и постоянной k= 0,05 мВ/К и подключена к гальванометру с сопротивлением  r2 =14 Ом и чувствительностью I= 10-8 А. Определить минимальное изменение температуры, которое позволяет определить эта термопара.

3.66. Определить температуру почвы, в которую помещена  термопара железо - константан с постоянной k=50 мкВ/0С, если стрелка включенного в цепь термопары гальванометра с ценой деления 1 мкА и сопротивлением r= 12 Ом отклоняется на 40 делений. Второй спай термопары погружен в тающий лед. Сопротивлением термопары пренебречь.

3.67. Один спай термопары с постоянной k= 50 мкВ/0С помещен в печь, другой - в тающий лед. Стрелка гальванометра, подключенного к термопаре, отклонилась при этом на n= 200 делений. Определить температуру в печи, если сопротивление гальванометра  вместе с термопарой  r= 12 Ом, а одно деление его шкалы соответствует силе тока 1 мкА.

3.68. Сила тока I в цепи, состоящей из термопары с сопротивлением r1= 4 Ом и гальванометра с сопротивлением  r2 = 80 Ом, равна 26 мкА при разности температур спаев ∆t =500C. Определить постоянную термопары.

3.69. Сила тока в цепи, состоящей из термопары сопротивлением r1=14 Ом и гальванометра с сопротивлением r2 = 80 Ом, равны 26 мкА при разности температур спаев ∆t =500C. Определить постоянную термопары.

3.70.Термопара медь-константан сопротивлением r1=12 Ом присоединена к гальванометру сопротивлением r2=108 Ом. Один спай термопары находится при температуры  t1=220, другой - помещен в стог сена. Сила тока в цепи I= 6,25 мкА. Постоянная термопары k= 43 мкВ/0С. Определить температуру сена в стоге.

4. Электромагнетизм

4.1 Магнитное поле в вакууме

Основные законы и формулы

1. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитная индукция dВ поля, создаваемого элементом проводника с током, выражается формулой

,

где – магнитная постоянная (Гн/м); – магнитная проницаемость среды (для вакуума и воздуха ); – длина элемента проводника; – сила тока в проводнике; – угол между направлением тока в элементе проводника и радиусом - вектором, проведенным от середины элемента проводника к точке, в которой определяется магнитная индукция.

2. Вектор магнитной индукции в центре кругового витка с током перпендикулярен плоскости витка (правило буравчика), а его величина равна:

,

где R – радиус витка.

3. Магнитная индукция поля, создаваемого бесконечно длинным прямым проводником с током в точке, расположенной на расстоянии r от проводника:

.

4. Магнитная индукция поля внутри тороида и бесконечно длинного соленоида

,

где n – число витков, приходящихся на единицу длины соленоида.

5. Принцип суперпозиции магнитных полей

В=В1+В2+В3+…….,

где В1, В2 В3 … – векторы магнитной индукции налагающихся полей; В – вектор магнитной индукции результирующего поля.

6. Для двух полей будем иметь В=В1+В2, а модуль суммарной магнитной индукции выразится соотношением:

,

где – угол между векторами В1 и В2.