На рис. 1 представлена разрядная стеклянная трубка, в которую впаяны два электрода А и В виде металлических пластин, между которыми подается высокое напряжение порядка 40 000 В для создания сильного поля в области Y между электродами. Трубка наполнена газом при пониженном давлении. По обе стороны электродов впаяны по две, параллельные между собой, пластины, к которым подается постоянное напряжение. Предполагается, что во внешних областях X к Z горизонтальное электрическое поле отсутствует. В области Y находится небольшое количество газа, в котором образуются электроны и положительные ионы. Большинство электронов, увлекаемые полем, ударяется в пластину В, но некоторые проходят через отверстие, образуя пучок в области Z. Вертикальное электрическое поле, создаваемое пластинами Pz u P Iz, отклоняет этот пучок вниз. В области Z действует и магнитное поле, перпендикулярное плоскости страницы; это поле также отклоняет пучок электронов вниз. Эти поля действуют и на положительные ионы, проходящие через отверстие в пластине А в область X. Наличие магнитного поля в области X приводит к тому, что в пучке движущихся зарядов происходит разделение зарядов. Отклонения зарядов будут пропорциональны значениям е, m, υ.
ответьте на вопросы к тексту:
1. Между пластинами Рх и Р'х действует такое же электрическое поле, как между пластинами P z u Р'z? В каком направлении будут отклоняться положительные ионы электрическим полем?
2. В области X действует такое же магнитное поле, как и в области Z? Куда это поле будет отклонять положительные ионы — вверх или вниз? Почему?
Соединение проводников смешанное (параллельно-последовательное).
Так как I₃ = 1 A, то:
Напряжение на R₂ и R₃:
U₂₃ = U₂ = U₃ = I₃R₃ = 1 · 12 = 12 (B)
Ток через R₂:
I₂ = U₂/R₂ = 12 : 4 = 3 (A)
Ток через R₄:
I₄ = I₂ + I₃ = 3 + 1 = 4 (A)
Напряжение на R₄:
U₄ = I₄R₄ = 4 · 3 = 12 (B)
Напряжение на R₅:
U₅ = U₄ + U₂₃ = 12 + 12 = 24 (B)
Ток через R₅:
I₅ = U₅/R₅ = 24 : 6 = 4 (A)
Общий ток в цепи:
I = I₁ = I₄ + I₅ = 4 + 4 = 8 (A)
Напряжение на R₁:
U₁ = I₁R₁ = 8 · 2 = 16 (B)
Общее напряжение цепи АВ:
U = U₁ + U₅ = 16 + 24 = 40 (B)
Общее сопротивление цепи:
R = U/I = 40 : 8 = 5 (Ом)
ответ: U₅ = 24 B