5-5.Р. Напряжение, приложенное к цепи рис. 5.2, изменяется по закону u=282+282 sin 314 t. Сопротивление r=30 Ом, емкость С=80 мкФ. Определить действующее значение тока цепи. Указать правильный ответ
1. 9,4 А. 2. 12,6 А. 3. 5,6 А. 4. 4 А. 5. 5,8 А
Решение 5-5. По отношению к постоянной составляющей напряжения сопротивление конденсатора равно бесконечности, что вытекает из выражения
хс= 1/ωΡ= 1/0 Ρ = ∞.
Поэтому постоянной составляющей тока в цепи не будет. Сопротивление хС для переменной составляющей напряжения, изменяющейся с частотой ω = 314 рад/с, составит
хс = 1/ωΡ= 1*106/314*80 = 40 Ом. Полное сопротивление цепи
Действующее значение тока в цепи I = U/z = 282/√2*50 = 4 А.
5-12. Напряжение u цепи рис. 5.12 изменяется по закону . При частоте 3× w Ом, сопротивление Ом. Определить действующие значения тока первой гармоники I1, третьей гармоники I3, тока I, а также напряжение Ur. Указать неправильный ответ.
1. А. 2. А. 3. А. 4. В.
ответ: 4.
Электрическая цепь относительно напряжения, изменяющегося с частотой 3× w , находится в состоянии резонанса напряжений, так как по условию . Поэтому действующее значение тока третьей гармоники равно
А.
Сопротивление при частоте w будет в 3 раза меньше, а в 3 раза больше, чем при частоте 3× w :
Ом;
Ом.
Полное сопротивление цепи для первой гармоники равно
Ом.
Действующее значение тока первой гармоники равно
А;
то же тока
А.
Действующее значение напряжения на резисторе r равно
В.
Дано:
S=0,5 см2, I=3 А, V0=1 см3, N0=4⋅1022, υ−?
Решение задачи:
Чтобы решить эту задачу, воспользуемся таким понятием, как плотность тока.
Плотность тока j равна отношению силы тока I к площади поперечного сечения S, то есть:
С другой стороны существует формула, которая связывает плотность тока j с концентрацией электронов n и скоростью их упорядоченного движения υ:
j=neυ
Здесь e – модуль заряда электрона, равный 1,6·10-19 Кл.
При этом концентрацию электронов мы можем найти из следующего отношения, ведь в условии сказано, что в объеме металла V0 содержится N0 свободных электронов:
n=N0V0
Тогда:
j=N0V0eυ(2)
Приравняем (1) и (2):
N0eυV0=IS
υ=IV0N0eS
Задача решена, подставим данные задачи в СИ и посчитаем ответ:
υ=3⋅10–64⋅1022⋅1,6⋅10–19⋅0,5⋅10–4=9,38⋅10–6м/с=9,38мкм/с
ответ: 9,38 мкм/с.
E = 0,04 × 10^27 Дж
Объяснение:
v = c / n, где с — скорость света в вакууме; n — длина волны.
v = 3 × 10^8 / 500 × 10^-9 = 0,006 × 10^17 Гц
E = hv = 6,62 × 10^-34 × 0,006 × 10^17 = 0,04 × 10^27 Дж