Сборник задач по курсу общей физики: Учеб пособие 223 для студентов пед ин-тов по спец. №2105 «Физика» /Г. А. Загуста, Г. П. Макеева, А. С. Микулич и др.; Под ред. М. С. Цедрика. М.: Просвещение, 1989. 271 с.: ил
жүктеу/скачать 3,13 Mb.
|
cedrik
| L = niAortV,
где n — число витков, приходящихся на единицу длины соленоида, V — его объем, эДс самоиндукции: Магнитный поток, создаваемый током, в катушке индуктивностью L: Ф=Ы. Взаимная индуктивность двух соленоидов, имеющих общий сердечник: , Li2=\X\lon\Jl2V. Мгновенное значение силы тока в цепи, содержащей ЭДС сопротивление R и индуктивность L, через время t после замыкания: / R t 1=т(1~е т >■ При размыкании цепи --г-* I = he L , где /0 — сила тока в цепи при t = 0, t — время с момента раз- мыкания цепи. Плотность энергии магнитного поля: вн w = 2 Магнитная энергия катушки с током: w=—. 2 Определить работу, совершаемую против магнитных сил при перемещении проводника длиной / = 0,20 м, по которому течет ток I Виток радиусом 10 см, по которому течет постоянный ток / = 20 А, помещен в магнитном поле с индукцией 1 Тл так, что его нормаль образует с вектором магнитной индукции угол 60°. Определить работу, которую нужно совершить против магнитных сил, чтобы удалить виток из поля. Определить разность потенциалов, возникающую на концах вертикальной автомобильной антенны длиной / = 1,2 м при U1 движении автомобиля с востока на запад в магнитном поле Земли со скоростью и = 20 м/с. Горизонтальная составляющая земного магнитного поля В0 = 20 мкТл. Алюминиевый диск радиусом R Железнодорожные рельсы изолированы друг от друга и от земли и соединены через милливольтметр. Каково показание прибора, если по рельсам проходит поезд со скоростью 20 м/с? Вертикальную составляющую индукции магнитного поля Земли принять равной В = 50 мкТл, а расстояние между рельсами 1,54 м. Самоиндукцией пренебречь. Чему равна индукция однородного магнитного поля, если при вращении в нем прямолинейного проводника длиной Z = 0,2 м вокруг одного из его концов с угловой скоростью со = 50 рад/с на концах проводника возникает разность потенциалов £/ = 0,2 В? Рамка, содержащая п = 10 витков площадью £> = 5,0 см2, присоединена к баллистическому гальванометру с внутренним сопротивлением Д i = 58 Ом и помещена между полюсами электромагнита так, что линии магнитной индукции перпендикулярны плоскости рамки. Определить индукцию поля, создаваемого электромагнитом, если при повороте рамки на 180° в цепи гальванометра протекает заряд Q = 30 мкКл. Сопротивление рамки R2 = 2,0 Ом. К баллистическому гальванометру с внутренним сопротивлением гвн = 31 Ом присоединено кольцо радиусом R = = 1,0 м, изготовленное из алюминиевой проволоки сечением *S = 1,0 мм2. На какое расстояние отклонится зайчик на шкале, если кольцо, лежащее на горизонтальной поверхности стола, повернуть с одной стороны на другую? Вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли Б0==50 мкТл. Зайчик отклоняется на 1 мм при прохождении через рамку гальванометра заряда 10~8 Кл (баллистическая постоянная гальванометра С0 = 10 8 Кл/мм). Определить индуктивность катушки, если при изменении в ней силы тока от 0 до 5 А за время 2 с возникает ЭДС самоиндукции 1 В. В длинной катушке радиусом R = 2,0 см, содержащей N = 500 витков, сила тока 7=5,0 А. Определить индуктивность катушки, если индукция магнитного поля внутри катушки £ = = 12,5 мТл. На длинный стальной сердечник сечением S = 4,0 см2 намотан соленоид, содержащий 1000 витков, по которым проходит ток 7 = 0,50 А. Определить индуктивность соленоида при этих условиях, если напряженность магнитного поля внутри соленоида Н =2,0 кА/м. Воспользоваться графиком B = f{H). Найти индуктивность соленоида, полученного при на 132 мотке провода длиной ^ = 10 м на цилиндрический железный стержень длиной /2 = 10 см. Магнитная проницаемость железа ^ = 400. На железный сердечник сечением S На общий каркас намотаны две катушки. Определить коэффициент взаимной индукции катушек, если постоянный ток А в первой катушке создает во второй магнитный поток сцепления 40 мВб. При изменении силы тока в катушке со скоростью 100 А/с в другой катушке индуцировалась ЭДС 0,2 В. Найти коэффициент взаимной индукции. Определить коэффициент взаимной индукции между кольцевой катушкой с неферромагнитным сердечником, содержа- щей N витков, и длинным прямолинейным проводом, расположенным вдоль оси катушки. Высота катушки /г, внутренний и наружный радиусы соответственно равны R\ и R2. Замкнутая накоротко катушка диаметром 10 см, имею- щая 200 витков, находится в магнитном поле, индукция которого увеличивается от 2 до 6 Тл в течение 0,1 с. Определить среднее значение ЭДС индукции в катушке, если плоскость витков перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определить зависимость от времени ЭДС индукции, возникающей в рамке площадью 20 см2, помещенной в магнитное поле, если магнитная индукция изменяется по закону В = = 0,03(1 Площадь рамки перпендикулярна вектору магнитной индукции. Диаметр каркаса соленоида d = 0,10 м. Соленоид содержит N = 500 витков. При подключении соленоида к аккумулятору с ЭДС ^=12 В через f = l,0*10_J с сила тока в цепи достигает значения 7 = 2,0 А. Определить длину соленоида, если его сопротивление R = 3,0 Ом, а сопротивлениями аккумулятора и подводящих проводников можно пренебречь. Определить энергию магнитного поля соленоида, содержащего N = 500 витков, которые намотаны на картонный каркас радиусом R = 2,0 см и длиной /=0,50 м, если сила тока в нем 7 = 5,0 А. Радиус длинного парамагнитного сердечника соленоида R =1,0 см. Соленоид содержит п =10 витков на 1 см длины. Обмотка выполнена из медного провода сечением S = 1,0 мм2. Через какое время в обмотке соленоида выделится количество теплоты, равное энергии магнитного поля в сердечнике, если она подключена к источнику постоянного напряжения? В обмотке соленоида, сопротивление которой R = 1,0 Ом 133 и индуктивность L = 20 мГн, сила тока 7 = 5,0 А. Чему равна энергия магнитного поля соленоида через f = 1,0 мс после отключения источника? На железном кольце, средний диаметр которого d Тороид с сердечником из чистого железа имеет обмотку, содержащую N = 500 витков, в которой сила тока 7 = 2 А. Сечение тороида S ~ 10 смсредний радиус R = 30 см. Определить магнитную энергию, запасенную в сердечнике. Воспользоваться графиком В = /(/7). Виток изолированного провода изогнут в виде восьмерки, кольца которой имеют радиусы ri=6,0 см и Г2 = 3,0 см. Виток находится в магнитном поле с индукцией В =1,0 Тл. Вектор магнитной индукции перпендикулярен плоскости витка. Изоляция провода рассчитана на напряжение 10 В. Произойдет ли пробой изоляции, если магнитное поле резко выключить? Время выключения поля Д£ = 10~3 с. В вертикальном магнитном поле с большой высоты падает кольцо диаметром d, изготовленное из тонкой проволоки. Плоскость кольца все время горизонтальна. Найти установившуюся скорость падения кольца, если индукция поля меняется с высотой по закону В = В0( 1 + а/г). Эффективные значения силы переменного тока и переменного напряжения: где Т — период тока, i и и — мгновенные значения ситы тока и напряжения. В случае синусоидального тока где Im и Um — амплитуды силы тока и напряжения. При последовательном соединении элементов цепи полное сопротивление переменному току где Д, L и С — активное сопротивление, индуктивность и емкость цепи, со — круговая частота. § 23. ПЕРЕМЕННЫЙ ток. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ 134
жүктеу/скачать 3,13 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|