Autocad
Информатика
Курсовой
Типовик
Начертательная геометрия
Математика
Электротехника
Расчет цепей

Физика

Сборочные чертежи
Искусство
Интегралы
Термех
Билеты
Эскиз детали
На главную

Электромагнетизм Постоянный ток

Магнитостатика. Взаимодействие токов. Элемент тока. Закон Био-Саварра-Лапласа и его полевая трактовка. Вектор индукции магнитного поля. Действие магнитного поля на ток. Закон Ампера.

Электрическая цепь составлена из источника тока с ЭДС e, внутренним сопротивлением 2 Ом и подключенных параллельно к источнику тока резисторов. Сопротивление резистора R1 = 10 Ом неизменно, а сопротивление R2 можно подобрать так, чтобы выделяемая в этом резисторе мощность была максимальной. Найдите значение R2, соответствующее этой максимальной мощности. Ответ представьте в единицах СИ и округлите до десятых.

Дано:

Решение:

e

r = 2 Ом

R1 = 10 Ом

P2 = max

мощность, выделяемая в резисторе R2, можно определить из соотношения

Р2 = , (1)

R2 = ?

где

U2 = IRо. (2)

Здесь Rо – суммарное сопротивление при параллельном соединении.

Rо = . (3)

Силу тока I находим из закона Ома для полной цепи.

I =  = . (4)

Выражения (3) и (4) подставим в закон Ома для участка цепи (2).

U2 = ×. (5)

Вернемся к уравнению (1). Перепишем его с учетом (5).

Р2 = . (6)

Здесь величина R2 – переменная. Для ее нахождения возьмем первую производную в выражении (6) и приравняем ее нулю, так как Р2 = max – по условию.

=

 =

= =0

В полученном выражении нулю может быть равен только числитель.

 = 0.

Здесь e¹ 0 и  ¹ 0 – по условию. Следовательно,

rR1 + rR2 + R1R2 - 2 rR2 - 2 R1R2 = 0.

rR1 + rR2 - 2 rR2 - R1R2 = 0.

rR1 + R2(r - 2r - R1) = 0.

Отсюда

R2(R1+ r ) = rR1,

R2= .

После вычислений имеем.

R2=  = 1,7 (Ом).

 Ответ: R1 = 1,7 Ом

Куб из проволочек, каждая из которых имеет сопротивление 1 Ом, включен в цепь, как показано на рисунке.

Найдите суммарный импульс электронов в прямом проводе длиной 100 м, по которому течет ток силой 70 А. масса электрона 9,1×10-31кг, заряд электрона 1,6×10-19кл.

Определите среднюю скорость упорядоченного движения свободных электронов в медном проводнике сечением 1 мм2, если сила тока в нем 10 А.

Имеются две проволоки одинаковой длины, но разного квадратного сечения, сделанные из одного и того же материала.

Вакуумный диод, у которого анод (положительный электрод) и катод (отрицательный электрод) - параллельные пластины, работает в режиме, когда между током и напряжением выполняется соотношение I = aU3/2, где a - постоянная величина:

При длительном протекании тока 1,4 А через проволоку последняя нагрелась до температуры 55°С, а при протекании тока 2,8 А до температуры 160°С.

Сколько электроэнергии (в кДж) надо потратить для получения из подкисленной воды водорода, имеющего при температуре 27 °С и давлении 100 кПа объем 2,5×10-3 м3, если электролиз ведется при напряжении 5 В, а к.п.д. установки 75%?

Цепь, приведенная на рисунке, собрана из одинаковых резисторов сопротивлением R и одинаковых вольтметров сопротивлением r.

Какое количество меди выделилось из раствора медного купороса за 100 с, если ток, протекающий через электролит, менялся по закону I(t) = (5 – 0,02t) А, где t – время в секундах?

Плоская горизонтальная фигура площадью 0,1 м2, ограниченная проводящим контуром с сопротивлением 5 Ом, находится в однородном магнитном поле.

Круглый виток провода замкнут на конденсатор емкостью 20 мкФ.

Заряженная частица влетает в однородное магнитное поле под углом 45° к линиям индукции и движется по спирали.

В однородное магнитное поле с индукцией В, направленной горизонтально, внесена конструкция, представленная на рисунке.

Кольцо радиусом 10 см из медной проволоки диаметром 1 мм помещено в однородное магнитное поле с индукцией 1 Тл так, что плоскость кольца перпендикулярна линиям индукции.

По обмотке длинного цилиндрического соленоида радиусом 0,1 м протекает постоянный ток, создающий внутри соленоида однородное магнитное поле с индукцией 0,02 Тл.

Квадратная рамка из медной проволоки, площадь которой 25 см2, помещена в однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл.

Положительно заряженная частица прошла ускоряющую разность потенциалов 104 В и влетела в скрещенные под прямым углом электрическое (Е = 10 кВ/м) и магнитное (В = 0,1 Тл) поля.

Виток из проволоки сечением S, удельным сопротивлением r и диаметром D расположен в однородном магнитном поле с индукцией В перпендикулярно к полю.

По двум горизонтальным параллельным проводникам, отстоящим друг от друга на 0,5 м, перемещают с постоянной скоростью 10 м/с проводник-перемычку.

Два проводящих кольца 1 и 2 разных диаметров расположены в одной плоскости  в однородном магнитном поле, индукция которого с течением  времени равномерно возрастает. В каком кольце (1) или (2) индуцируется больший ток, если массы колец одинаковы и изготовлены они из одного и того же материала? [токи одинаковы]

Определите работу (в мДж), совершаемую силой Ампера при перемещении проводника длиной 0,2 м с током силой 5 А в однородном магнитном поле на расстояние 0,5 м. Проводник расположен перпендикулярно линиям поля и движется в направлении силы Ампера. Индукция магнитного поля 0,1 Тл. [50]

Чему равна максимальная ЭДС (в мВ), которая может возникнуть при движении самолета со скоростью 900 км/ч, если размах его крыльев 20 м? Горизонтальная составляющая магнитного поля Земли 0,03 мТл, вертикальная составляющая 0,04 мТл. [250]

Электризация тел. Два вида электрических зарядов. Взаимо-действие зарядов. Закон сохранения электрического заряда. Элек-трическое поле. Действие электрического поля на электрические заряды. Проводники, диэлектрики и полупроводники. Постоянный электрический ток. Источники постоянного тока. Сила тока. На-пряжение. Электрическое сопротивление. Носители электрических зарядов в металлах, полупроводниках, электролитах и газах

Энергетика

Черчение