По этой причине уменьшится сопротивление между точками в и г и, следовательно, уменьшится сопротивление всей цепи rэкв. Ток I1 = U/rэкв увеличится.
Вследствие увеличения падения напряжения на резисторе r1 напряжение Uвг между точками в и г уменьшится, что следует из выражения Uвг = U – I1r1. Таким образом, ток I2=Uвг /r2уменьшится.Из первого закона Кирхгофа I1=I2+I3 следует, что, поскольку I1 увеличится, а I2 уменьшится, I3возрастет, напряжение Uва =U1=I3r3 увеличится, а напряжениеU2 =U - Uва –I1r1 уменьшится.1-10. Две лампы, имеющие одинаковые номинальные напряжения 110 В и номинальные мощности Р1ном=50 Вт и Р2ном=150 Вт, соединены последовательно и включены в сеть с напряжением U=220 В.Определить напряжения на лампах и мощности, потребляемые каждой лампой, если допустить, что сопротивление ламп не зависит от тока. Указать неправильный ответ.1. P1 = 112,5 Вт. 2. P2=336 Вт. 3. U1 = 165 В. 4. U2=55 В.Решение 1-10. Из формулы Pном=Uном Iном= U2 ном /r сопротивление лампы Л1 равноR1 = U2 ном / P 1ном = 1102/50 = 242 Ом. Сопротивление лампы Л2 равноR2 = U2 ном / P 2ном = 1102/150 = 80.5 Ом.Общее сопротивление цепиRэкв = r1+r2 = 242 + 80,5 = 322,5 Ом.Ток лампI= U/rэкв = 220/322,5 = 0,682 А.Напряжения на лампах Л1 и Л2U1 =Ir1 = 165 В; U2 = Ir2 = 55 В.Мощность лампы Л1Р1 =I2r1 = 0,6852* 242 = 112,5 Вт.Мощность лампы Л2Р2 = I2r2 = 0,6852-80,5 = 37,5 Вт.Лампа Л1 нить накала которой рассчитана на мощность 50 Вт,при мощности 112 Вт перегорит.1-14. На рис. 1.14, б изображены графики зависимости напряжения Up на резисторе rл цепи, изображенной на рис. 1.14, а, от положения движка реостата rр. Какому соотношению сопротивлений rа и rv примерно соответствуют графики? Указать неправильный ответ.1. А для rп<rp/2. 2. Б для rп=оо. 3. В для rп=rp 4. Г для rp<гр,a) б)Решение 1-14. Уравнения Кирхгофа для цепиI=I1 + Iп (1)Uп = Iпrп= I1rx (2)U = I1rx + I(rp-rx) (3)Подставив в (1) Iп из (2) получимI = I1 + I1rx /rп (4)Подставив I из (4) в (3) , получимU = I1rx +( I1 + I1rx /rп)( rp-rx) = I1rx + I1rp - I1rx + I1 rp rx /rп - I1r2x /rп (5)Разделив (2) на (5) , получимUп / U = I1rx / (I1rp + I1 rp rx /rп - I1r2x /rп) = 1 / (rp / rx + rp / rп - rx / rп ) (6)Допустим, rп = ∞ , тогда из (6) следует Uп / U = rx / rp ; при rx / rp = 0 имеем Uп / U =0 ; при rx / rp= 0,5 имеем Uп / U =0,5; при rx / rp = 1 имеем Uп / U =1.Следовательно, условию rп = ∞ соответствует прямая Б.
онкое кольцо массой 15 г и радиусом 12 см несет заряд, равномерно распределенный с линейной плотностью 10 нКл/м. Кольцо равномерно вращается с частотой 8 с-1 относительно оси, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через ее центр. Определить отношение магнитного момента кругового тока, создаваемого кольцом, к его моменту импульса. [251 нКл/кг]
14.2. По проводу, согнутому в виде квадрата со стороной, равной 60 см, течет постоянный ток 3 А. Определить индукцию магнитного поля в центре квадрата. [5,66 мкТл]
14.3. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводникам, расстояние между которыми равно 25 см, текут токи 20 и 30 А в противоположных направлениях. Определить магнитную индукцию В вточке, удаленной на г1 =30 см от первого и г2=40 см от второго проводника. [9,5 мкТл]
14.4. Определить магнитную индукцию на оси тонкого проволочного кольца радиусом 10 см, по которому течет ток 10 А, в точке, расположенной на расстоянии 15 см от центра кольца. [10,7 мкТл]
14.5. Два бесконечных прямолинейных параллельных проводника с одинаковыми токами, текущими в одном направлении, находятся друг от друга на расстоянии R. Чтобы их раздвинуть до расстояния 3R, на каждый сантиметр длины проводника затрачивается работа А=220 нДж. Определить силу тока в проводниках. [10 А]
14.6. Определить напряженность поля, создаваемого прямолинейно равномерно движущимся со скоростью 500 км/с электроном в точке, находящейся от него на расстоянии 20 нм и лежащей на перпендикуляре к скорости, проходящем через мгновенное положение электрона. [15,9 А/м]
14.7. Протон, ускоренный разностью потенциалов 0,5 кВ, влетая в однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл, движется по окружности. Определить радиус этой окружности. [3,23 см]
14.8. Определить, при какой скорости пучок заряженных частиц, проходя перпендикулярно область, в которой созданы однородные поперечные электрическое и магнитное поля с E = 10 кВ/м и В = 0,2Тл, не отклоняется. [50 км/с]
14.9. Циклотрон ускоряет протоны до энергии 10 МэВ. Определить радиус дуантов циклотрона при индукции магнитного поля 1 Тл. [>47 см]
14.10. Через сечение медной пластинки толщиной 0,1 мм пропускается ток 5 А. Пластинка помещается в однородное магнитное поле с индукцией 0,5 Тл, перпендикулярное ребру пластинки и направлению тока. Считая концентрацию электронов проводимости равной концентрации атомов, определить возникающую в пластине поперечную (холловскую) разность потенциалов. Плотность меди 8,93 г/см3. [1,85 мкВ]
14.11. По прямому бесконечно длинному проводнику течет ток 15 А. Определить, пользуясь теоремой о циркуляции вектора В, магнитную индукцию В вточке, расположенной на расстоянии 15 см от проводника. [20 мкТл]
14.12. Определить, пользуясь теоремой о циркуляции вектора В, индукцию и напряженность магнитного поля на оси тороида без сердечника, по обмотке которого, содержащей 300 витков, протекает ток 1 А. Внешний диаметр тороида равен 60 см, внутренний — 40 см. [0.24 мТл; 191 А/м]
14.13. Поток магнитной индукции сквозь площадь поперечного сечения соленоида (без сердечника) Ф = 5 мкВб. Длина соленоида l = 25 см. Определить магнитный момент рт этого соленоида. [1 А×м2]
14.14. Круглая рамка с током площадью 20 см2 закреплена параллельно магнитному полю (5 = 0,2 Тл), и на нее действует вращающий момент 0,6 мН'м. Рамку освободили, после поворота на 90° ее угловая скорость стала 20 с-1. Определить: 1) силу тока, текущего в рамке; 2) момент инерции рамки относительно ее диаметра. [1) 1,5 А; 2) 3×10 -6 кг м2]
Объяснение: