Здавалка
Главная | Обратная связь

Постоянный электрический ток



Электростатика

 

Задача 1. Определить ускоряющую разность потенциалов, которую должен пройти в электрическом поле электрон ( кг, Кл), чтобы его скорость возросла от до . Значения и приведены в таблице.

 

Заданные величины номер варианта
n1, м/с 1,0.106 0,5.106 1,2.106 0,1.106 0,7.106 2,2.106 3,0.106 1,6.106 1,9.106 2,2.106
n2, м/с 2,3.106 0,9.106 1,9.106 0,5.106 2,3.106 4,5.106 5,1.106 3,0.106 3,3.106 4,4.106

 

Решение. Работа, совершаемая силами электростатического поля при перемещении электрона из точки 1 в точку 2, определяется формулой:

 

. (1)

С другой стороны, эта работа равна изменению кинетической энергии электрона:

. (2)

Приравняв выражения (1) и (2), найдем искомую ускоряющую разность потенциалов:

.

 

Задача 2. Найти объемную плотность энергии электрического поля вблизи точки, находящейся на расстоянии от поверхности заряженного шара радиусом . Поверхностная плотность заряда на шаре , диэлектрическая проницаемость среды , значения параметров , , и приведены в таблице.

 

Заданные величины номер варианта
x, см 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5
2,0 3,5 2,5 1,7 1,9 0,9 6,3 3,4 7,0 2,0
R, см 1,8 1,0 1,2 2,4 1,6 2,5 3,3 1,1 0,9 2,7
s, мкКл/м2 12,5 15,0 17,5 20,0 22,0 25,0 27,0 33,0 30,5 10,0

Решение. Объемная плотность энергии определяется выражением: .

Напряженность поля на расстоянии от поверхности заряженного шара , где - заряд на поверхности шара.

Тогда объемная плотность энергии будет равна:

.

 

Постоянный электрический ток

Задача 3. Сила тока в проводнике сопротивлением равномерно растет от до за время t. Определить выделившееся в проводнике за это время количество теплоты Q. Значения R, и приведены в таблице.

Заданные величины номер варианта
, Ом
, А
, с

 

Решение. Согласно закону Джоуля-Ленца для бесконечно малого промежутка времени количество выделившейся теплоты будет равно:

.

По условию задачи сила тока равномерно растет, т.е. , где коэффициент пропорциональности - есть величина постоянная. Тогда можно записать . Проинтегрировав последнее выражение с учетом , найдем искомое количество теплоты:

.

 

Задача 4. Определить внутреннее сопротивление источника тока, если во внешней цепи при силе тока развивается мощность , а при силе тока - мощность . Значения параметров , , и приведены в таблице.

 

Заданные величины номер варианта
, Вт
, Вт
, А
, А

 

Решение. Мощность, развиваемая током, вычисляется по формулам:

и , (1)

где и - сопротивление внешней цепи. Согласно закону Ома для полной цепи:

; ,

где - э.д.с. источника.

Решив эти два уравнения, относительно получим:

(2)

Выразив и из уравнений (1) и подставив в выражение (2), найдем искомое внутреннее сопротивление источника тока:

.

.







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.