Амперметром, розрахованим на максимальну силу струму 250ма, необхідно виміряти силу струму 5 а. обчисліть опір шунта, який при цьому слід використати, якщо опір амперметра дорівнює 1 ом.
Измеряемый ток 5 А разветвится на ток Iа=0.25 А, который потечет через амперметр, и ток Iш, который потечет через шунт: I=Iа+Iш. Отсюда ток, протекающий через шунт, Iш=I-Iа=5-0.25=4.75 А. Измеряемый ток I=5 А должен разделиться в отношении Iа:Iш=1:19. Отсюда вытекает, что сопротивления ветвей должны быть обратно пропорциональны токам: Iа:Iш=1/rа : 1/rш; Iа:Iш=rш:rа; 1:19=rш:10. Сопротивление шунта rш=1/19=0,0526 Ом. Сопротивление шунта должно быть в 19 раз меньше, чем сопротивление амперметра rа, чтобы через него проходил ток Iш, в 19 раз больший тока Iа=0.25 A, который проходит через амперметр.
Поскольку мощность электрического тока W=U²/R, то энергия идущая на нагревания провода равна Q=t·U²/R R=r·L/S Q=S·t·U²/(rL) С другой стороны, чтобы нагреть медный провод необходимо потратить Q=c·m·ΔT количесва теплоты. Поскольку m= ρ·V m=ρ·L·S, то Q=c·ρ·L·S ·ΔT, где с – удельная теплоемкость меди с=400 Дж/(кг·К), ρ – удельная плотность меди ρ=8930 кг/м³ Пренебрегаем тепловыми потярями c·ρ·L·S ·ΔT =S·t·U²/(rL) Как видим, S сокращается. Получаем окончательно L=sqrt(U²·t/(c· ρ·r ·ΔT) L=sqrt(1²·20/(400· 8930·1.7e(-8) ·10) L=5.739 м
Решение: Fa = рж *g * Vт Fа = 1000 * 10 * 0, 0005 = 5 Н Fт = m*g Fт = 0, 3 * 10 = 3 Н 3 Н (Fт) < 5 H (Fa)
т.к. выталкивающая сила больше силы тяжести, соответственно, тело всплывает на поверхность.
2) Дано: V = 0, 04 м^3 рж = 1000 кг/м^3
Найти: Fвыт.
Решение: Fвыт. = Vт * рж * g Fвыт. = 0, 04 * 1000 * 10 = 400 Н
т.к. тело на половину погружено в жидкость, выталкивающая сила действует лишь на половину от всего объема тела, соответственно, выталкивающая сила равна 200 Н
3) Дано: V = 2 дм^3 Fa = 18 Н
Найти: плотность жидкости
СИ: V = 0, 002 м^3
Решение: Fа = Vт * g * рж рж = Fa : Vт * g рж = 18 : 0, 002 * 10 = 900 кг/м^3
I=Iа+Iш.
Отсюда ток, протекающий через шунт, Iш=I-Iа=5-0.25=4.75 А.
Измеряемый ток I=5 А должен разделиться в отношении Iа:Iш=1:19.
Отсюда вытекает, что сопротивления ветвей должны быть обратно пропорциональны токам: Iа:Iш=1/rа : 1/rш;
Iа:Iш=rш:rа;
1:19=rш:10.
Сопротивление шунта rш=1/19=0,0526 Ом.
Сопротивление шунта должно быть в 19 раз меньше, чем сопротивление амперметра rа, чтобы через него проходил ток Iш, в 19 раз больший тока Iа=0.25 A, который проходит через амперметр.