Задачи для самостоятельного решения. 2. Ток в цепи батареи, ЭДС которой 30 В, равен 3 А
1. ЭДС батареи равна 1,55 В. При замыкании ее на нагрузку сопротивлением 3 Ом напряжение на полюсах батареи становится равным 0,95 В. Найдите внутреннее сопротивление батареи.
2. Ток в цепи батареи, ЭДС которой 30 В, равен 3 А. Напряжение на зажимах батареи 18 В. Найдите сопротивление внешней части цепи и внутренне сопротивление батареи.
3. В сеть с напряжением 120 В включены две электрические лампы с одинаковыми сопротивлениями 200 Ом. Определите силу тока через каждую лампу при их последовательном и параллельном соединении.
4. При замыкании источника электрического тока на сопротивление 5 Ом по цепи течет ток 5 А, а при замыкании на сопротивление 2 Ом идет ток 8 А. Найдите внутреннее сопротивление и ЭДС источника.
5. Аккумулятор, имеющий ЭДС 1,1 В и внутреннее сопротивление 1 Ом, замкнут на внешнее сопротивление 9 Ом. Определите 1)ток в цепи; 2) падение напряжения во внешней цепи;
3) падение напряжения внутри аккумулятора;
4) КПД аккумулятора.
6. Определите ЭДС и внутреннее сопротивление аккумулятора, если при силе тока 15 А он отдает во внешнюю цепь мощность 135 Вт, а при силе тока 6 А – мощность 64,6 Вт.
7. Амперметр предназначен для измерения силы тока до 2 А и имеет сопротивление 0,2 Ом. Определите сопротивление шунта, который нужно подключить к этому амперметру, чтобы можно было измерять силу тока до 10 А. Как изменится при этом цена деления амперметра.
8. Вольтметр, рассчитанный на измерение напряжения до 2 В, имеет сопротивление 3 кОм. Найдите сопротивление добавочного резистора, который надо подключить к вольтметру, чтобы можно было измерять напряжение до 22 В.
9. Электрочайник имеет в нагревателе две секции. При включении первой секции вода в чайнике закипает за 2 мин, а при включении второй секции за 4 мин. Определите за какое время закипит вода, если включить обе секции: а) параллельно;
10. Через лампу накаливания течет ток, равный 0,6 А. Температура вольфрамовой нити диаметром 0,1 мм равна 2000 0 С. Ток подводится медным проводом сечением 6 мм 2 . Определите напряженность электрического поля:
1) в вольфраме ( удельное сопротивление вольфрама при 0 0 С
ρ 0 = 55 нОм ·м, температурный коэффициент α = 0,0045 0 С -1 );
2) в меди ( удельное сопротивление меди 17 нОм ·м ).
11. По алюминиевому проводу сечением 0,2 мм 2 течет ток 0,2 А. Определите силу, действующую на отдельные свободные электроны со стороны электрического поля. Удельное сопротивление алюминия 26 нОм ·м.
ЗАНЯТИЕ 11 Магнитное поле. Закон Био-Савара-Лапласа. Теорема о циркуляции.
Вопросы для подготовки к семинару.
Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Закон Био-Савара-Лапласа. Закон полного тока. Магнитное взаимодействие токов. Действие магнитного поля на движущийся заряд, проводник с током. Сила Лоренца. Сила Ампера.
На рисунке изображены сечения двух прямолинейных бесконечно длинных проводников с токами. Расстояние между проводниками
АВ=10 см, сила токов I1=20 A, I2=30 A. Найдите индукцию магнитного поля этих токов в точках М1,М2 ,М3 . Расстояния М1А=2 см, АМ2=4 см,
На рисунке изображены сечения трех прямолинейных бесконечно длинных проводников с токами. Расстояния АВ=ВС=5 см,
токи I1=I2=I, I3=2I. Найдите на каком расстоянии от тока I1 находится точка, в которой индукция магнитного поля токов равна нулю.
Найдите индукцию магнитного поля на оси кругового контура на расстоянии 3 см от его плоскости. Радиус контура 4 см, сила тока в контуре 2 А.
Ток силой 20 А проходит по длинному проводнику, согнутому под прямым углом. Найдите индукцию магнитного поля в точке, находящейся на биссектрисе этого угла на расстоянии 10 см от вершины угла.
Два круговых витка радиусом 4 см каждый расположены в параллельных плоскостях на расстоянии 10 см друг от друга. По виткам текут токи I1=I2=2 A. Определите индукцию магнитного поля на оси витков в точке, находящейся на равном расстоянии от них. Считайте, что 1) токи в витках имеют одинаковое направление;
2) токи в витках имеют противоположное направление.
Определите индукцию магнитного поля в центре проволочной квадратной рамки со стороной 15 см, если по рамке течет ток 5 А.
Контур из провода, изогнутого в форме I
квадрата со стороной а = 50 см, I1
расположен в одной плоскости с I1
бесконечным прямолинейным проводом b a
с током 5 А. Сила тока в контуре 1 А.
Определите силу, действующую на контур,
если ближайшая к проводу сторона контура
находится на расстоянии 10 см. Направления токов указаны на рисунке.
Протон, ускоренный разностью потенциалов 0,5 кВ, влетая в однородное магнитное поле с магнитной индукцией 2 мТл, движется по окружности. Определите радиус окружности.
Согласно теории Бора, электрон в атоме водорода движется вокруг по круговой орбите радиусом 52,8 пм. Определите индукцию магнитного поля, создаваемого электроном в центре круговой орбиты.