litceymos.ru 1 2 ... 6 7

Расчетно-графическое задание № 3 ПГ-21


Группа:

Студент: .Атаманов Сергей

1. 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.

2. 1) 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.

3. 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.

4. По проводнику сопротивлением 3 Ом течет ток, сила которого возрастает. Количество теплоты, выделившееся в проводнике за время 8 с, равно 200 Дж. Определить количество электричества q, протекшее за это время по проводнику. В момент времени, принятый за начальный, сила тока в проводнике равна 0.

Ответ: 20 Кл. Рисунок: нет.

5. 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.


6. В точке С, расположенной на расстоянии 5см от бесконечно длинного прямолинейного проводника с током, напряженность магнитного поля 400А/м. При какой предельной длине проводника это значение будет верным с точностью до 2%? Найти напряженность магнитного поля в точке С, если проводник с током имеет длину 20см и точка С расположена на перпендикуляре к середине этого проводника.

Ответ: l=0,245м; H=358 А/м. Рисунок:нет

7. По плоскому контуру из тонкого провода течет ток I=100 A. Определить магнитную индукцию поля, создаваемого этим током в точке О, в случаях а-б, изображенных на рисунке 21.16. Радиус R изогнутой части контура равен 20 см.

Ответ: 236 мкТл; 78,5 мкТл. Рисунок: 21.16.

8. Алюминиевый провод площадью поперечного сечения S=1 мм**2 подвешен в горизонтальной плоскости перпендикулярно к магнитному меридиану, и по нему течет ток (с запада на восток) I=1,6 А. Какую долю от силы тяжести, действующей на провод, составляет сила, действующая со стороны земного магнитного поля? На сколько уменьшится сила тяжести, действующая на единицу длины провода, вследствие этой силы? Горизонтальная составляющая напряженности земного магнитного поля Hr=15 А/м.

Ответ: 0,125%; на 3,2*10**(-5) Н. Рисунок: Нет.

9. Проволочный виток радиусом 5 см находится в однородном магнитном поле напряженностью Н = 2 кА/м. Плоскость витка образует угол 60 град с направлением поля. По витку течет ток 4 А. Найти механический момент М, действующий на виток.

Ответ: 39,5 мкН/м. Рисунок: нет.

10. Электрон движется в магнитном поле с индукцией 0,02 Тл по окружности радиусом 1 см. Определить кинетическую энергию электрона (в Дж и электрон - вольтах).


Ответ: 0,563 фДж = 3,52 кэВ. Рисунок: нет.


11. Протон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 600 В, влетел в однородное магнитное поле с индукцией 0,3 Тл и начал двигаться по окружности. Вычислить ее радиус.

Ответ: 12 мм. Рисунок: нет.

12. Заряженная частица, двигаясь перпендикулярно скрещенным под прямым углом электрическому (Е=400 кВ/м) и магнитному (В=0.25 Тл) полям, не испытывает отклонения при определенной скорости V. Определить эту скорость и возможные отклонения дельтаV от нее, если значения электрического и магнитного полей могут быть обеспечены с точностью, не превышающей 0.2 %.

Ответ: V=1.6 Мм/c. Рисунок: нет.

13. По соленоиду длиной l=1 м без сердечника, имеющему N=1000 витков (рис.), течет ток I=20 A. Определить циркуляцию вектора магнитной индукции вдоль контура, изображенного на рис.а,б.

Ответ: а)0; б)25.2 мТл*м. Рисунок:24.2;24.3,а,б.

14. Прямой провод длиной 10 см помещен в однородное магнитное поле с индукцией 1 Тл. Концы его замкнуты гибким проводом, находящимся вне поля. Сопротивление всей цепи равно 0,4 Ом. Какая мощность потребуется для того, чтобы двигать провод перпендикулярно линиям индукции со скоростью 20 м/с?

Ответ: 10 Вт. Рисунок: нет.

15. Обмотка соленоида с железным сердечником содержит N=500 витков. Длина l сердечника равна 50 см. Как и во сколько раз измениться индуктивность L соленоида, если сила тока, протекающего по обмотке, возрастет от I1=0,1 A до I2=1 A.

Ответ: Уменьшится в 5,8 раза. Рисунок:24.1.


Расчетно-графическое задание № 3 ПГ-21

Группа:

Студент: 2.Баланов Алексей

1. Какая из схем, изображенных на рис.19.5 а,б более пригодна для измерения больших сопротивлений и какая - для измерения малых сопротивлений? Вычислить погрешность, допускаемую, при измерении с помощью этих схем сопротивлений R1=1 кОм и R2=10 Ом. Принять сопротивления вольтметра Rв и амперметра соответственно равными 5 кОм и 2 кОм.

Ответ: Для схемы а) 16,7%; 0,2%. Для схемы б)0,2%; 20%. Рисунок: 19.5 а,б

2. 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

3. 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

4. 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.


5. Ток 20А, протекая по кольцу из медной проволоки сечением 1мм**2,создаёт в центре кольца напряжённость магнитного поля 178А/м. Какая разность потенциалов приложена к концам проволоки, образующей кольцо?

Ответ: U=0,12 В. Рисунок:нет

6. 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

7. Бесконечно длинный тонкий проводник с током I=50 А имеет изгиб (плоскую петлю) радиусом R=10 см. Определить в точке О магнитную индукцию поля, создаваемого этим током, в случаях а-б, изображенных на рисунке 21.15.

Ответ: 157 мкТл; 257 мкТл. Рисунок: 21.15.

8. Катушка гальванометра , состоящая из N=600 витков тонкой проволоки, подвешена на нити длиной l=10 см и диаметром d=0,1 мм в магнитном поле напряженностью Н=160 кА/м так, что ее плоскость параллельна направлению магнитного поля. Длина рамки катушки а=2,2 см и ширина b=1,9 см. Какой ток I течет по обмотке катушки, если катушка повернулась на угол 0,5град.? Модуль сдвига материала нити G=5,9 ГПа.

Ответ: I=0,1 мкА. Рисунок: Нет.

9. Тонкий провод в виде кольца массой 3 г свободно подвешен на неупругой нити в однородном магнитном поле. По кольцу течет ток 2 А. Период малых крутильных колебаний относительно вертикальной оси равен 1,2 с. Найти магнитную индукцию поля.


Ответ: 6,65 мТл. Рисунок: нет.


10. Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле со скоростью V=0.8 c (с - скорость света в вакууме). Магнитная индукция В поля равна 0.01 Тл. Определить радиус окружности в двух случаях: 1) не учитывая увеличения массы со скоростью; 2) учитывая это увеличение.

Ответ: 1)13.7 см; 2)22.8 см. Рисунок: нет.

11. Двукратно ионизированный атом гелия движется в однородном магнитном поле напряженностью 100 кА/м по окружности радиусом 10см. Найти скорость атома гелия.

Ответ: 0,61 мм/с. Рисунок: нет.

12. Альфа-частица, момент импульса которой М=1,33*10(-22) кг*м**2/с, влетает в однородное магнитное поле, перпендикулярное к направлению ее движения. Индукция магнитного поля В=25 мТл. Найти кинетическую энергию W альфа-частицы.

Ответ: W=500 эВ. Рисунок: Нет.

13. Плоский контур, площадь которого равна 25 см**2, находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,04 Тл. Определить магнитный поток, пронизывающий контур, если плоскость его составляет угол 30 град. с линиями индукции.

Ответ: 50 мкВб. Рисунок: нет.

14. В однородном магнитном поле с индукцией В=0,1 Тл движется проводник длиной l=10 см. Скорость движения проводника v=15 м/с и направлена перпендикулярно к магнитному полю. Найти индуцированную в проводнике э.д.с.

Ответ: -0,15 В. Рисунок: Нет.

15. Две катушки расположены на небольшом расстоянии одна от другой. Когда сила тока в первой катушке изменяется с быстротой: I/ t=5 А/с, во второй катушке возникает ЭДС индукции Еi=0,1 B. Определить коэффициент М взаимной индукции катушек.


Ответ: 20 мГн. Рисунок: нет.





Расчетно-графическое задание № 3 ПГ-21

Группа:

Студент: 3.Болдарева Вера

1. 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.


5. 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

6. По двум бесконечно длинным прямым проводам, скрещенным под прямым углом, текут токи I1=30 А и I2=40 А. Расстояние d между проводами равно 20 см. Определить магнитную индукцию В в точке С (рис.), одинаково удаленной от обоих проводников на расстояние, равное d.

Ответ: 50 мкТл. Рисунок: 21.13...

7. 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: 1) 0.22А и 110В; 2) 0.142А и 53.2В; 3) 0.57А и 110В. Рисунок: 30-33.

8. По тонкому проводу в виде кольца радиусом 20 см течет ток 100 А. Перпендикулярно плоскости кольца возбуждено однородное магнитное поле с индукцией В = 20 мТл. Найти силу, растягивающую кольцо.

Ответ: 0,4 Н. Рисунок: нет.

9. Виток диаметром 20 см может вращаться около вертикальной оси, совпадающей с одним из диаметров витка. Виток установили в плоскости магнитного меридиана и пустили по нему ток 10 А. Найти механический момент, который нужно приложить к витку, чтобы удержать его в начальном положении.

Ответ: 6,28 мкН*м ( М = 1/4 П В r I d**2, где Вr - горизонтальная составляющая индукции магнитного поля Земли.) Рисунок: нет.

10. Заряженная частица влетела перпендикулярно линиям индукции в однородное магнитное поле, созданное в среде. В результате взаимодействия с веществом частица, находясь в поле, потеряла половину своей первоначальной энергии. Во сколько раз будут отличаться радиусы кривизны R траектории начала и конца пути?

Ответ: sqr(2). Рисунок: нет.


11. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией 9 мТл по винтовой линии, радиус которой равен 1 см и шаг 7,8 см. Определить период обращения электрона и его скорость.

Ответ: 3,97 нс; 25мМ/с. Рисунок: нет.

12. Магнитное поле, индукция которого В=0,5 мТл, направлено перпендикулярно к электрическому полю, напряженность которого Е=1 кВ/м. Пучок электронов влетает в электромагнитное поле, причем скорость v электронов перпендикулярна к плоскости, в которой лежат векторы Е и В. Найти скорость электронов v, если при одновременном действии обоих полей пучок электронов не испытывает отклонения. Каким будет радиус R траектории движения электронов при условии включения одного магнитного поля?

Ответ: v=2*10**6м/с; R=2,3 см. Рисунок: Нет.

13. Найти магнитный поток, создаваемый соленоидом сечением 10 см**2, если он имеет 10 витков на см его длины при силе тока 20А.

Ответ: 25,2 мкВб. Рисунок: нет.

14. 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

15. Длинный прямой соленоид, намотанный на немагнитный каркас, имеет N=1000 витков и индуктивность L=3 мГн. Какой магнитный поток Ф и какое потокосцепление создает соленоид при силе тока I=1 А?

Ответ: 3 мкВб; 3 мВб. Рисунок: нет.



следующая страница >>