На главную страницу
Поиск задач
Найти задачу можно, введя ее условие. Если с первого раза не нашли решение на нужное готовое задание, попробуте поиск по другим похожим ключевым фразам из ее условия

Задачи на тему Электростатика. Постоянный электрический ток


3 Пример 1. Два точечных заряда 9Q и-Q закреплены на расстоянии l=50 см друг от друга. Третий заряд Q1 может перемещаться только вдоль прямой, проходящей через заряды. Определить положение заряда Q1, при котором он будет находиться в равновесии. При каком знаке заряда Q1 равновесие будет устойчивым?

3 Пример 2. Три точечных заряда Q1=Q2=Q3=1 нКл расположены в вершинах равностороннего треугольника. Какой заряд Q4 нужно поместить в центре треугольника, чтобы указанная система зарядов находилась в равновесии?

3 Пример 3. На тонком стержне длиной l=20 см находится равномерно распределенный электрический заряд. На продолжении оси стержня на расстоянии a=10 см от ближайшего конца находится точечный заряд Q1=40 нКл, который взаимодействует со стержнем с силой F=6 мкН. Определить линейную плотность τ заряда на стержне.

3 Пример 4. Два точечных электрических заряда Q1=1 нКл и Q2=-2 нКл находятся в воздухе на расстоянии l=10 см друг от друга. Определить напряженность E и потенциал φ поля, создаваемого этими зарядами в точке A, удаленной от заряда Q1 на расстояние r1=9 см и от заряда Q2 на r2=7 см.

3 Пример 5. По тонкому кольцу равномерно распределен заряд Q=40 нКл с линейной плотностью τ==50 нКл/м. Определить напряженность E электрического поля, создаваемого этим зарядом в точке A, лежащей на оси кольца и удаленной от его центра на расстояние, равное половине радиуса.

3 Пример 6. Две концентрические проводящие сферы радиусами R1=6 см и R2=10 см несут соответственно заряды Q1=1 нКл и Q2=-0,5 нКл. Найти напряженность E поля в точках, отстоящих от центра сфер на расстояниях r1=5 см, r2=9 см, r3=15 см. Построить график E(r).

3 Пример 7. Точечный заряд Q=25 нКл находится в поле, созданном прямым бесконечным цилиндром радиусом R=1 см, равномерно заряженным с поверхностной плотностью σ=0,2 нКл/см2. Определить силу F, действующую на заряд, если его расстояние от оси цилиндра r=10 см.

3 Пример 8. По тонкой нити, изогнутой по дуге окружности, равномерно распределен заряд с линейной плотностью τ=10 нКл/м. Определить напряженность E и потенциал φ электрического поля, создаваемого таким распределенным зарядом в точке, совпадающей с центром кривизны дуги. Длина l нити составляет 1/3 длины окружности и равна 15 см.

3 Пример 9. Па тонком стержне длиной l равномерно распределен заряд с линейной плотностью τ=10 нКл/м. Найти потенциал φ, созданный распределенным зарядом в точке A, расположенной на оси стержня и удаленной от его ближайшего конца на расстояние l.

3 Пример 10. На пластинах плоского конденсатора находится заряд Q=10 нКл. Площадь S каждой пластины конденсатора равна 100 см2, диэлектрик-воздух. Определить силу F, с которой притягиваются пластины. Поле между пластинами считать однородным.

3 Пример 11. Электрическое поле создано длинным цилиндром радиусом R=1 см, равномерно заряженным с линейной плотностью τ=20 нКл/м. Определить разность потенциалов двух точек этого поля, находящихся на расстоянии a1=0,5 см и a2=2 см от поверхности цилиндра, в средней его части.

3 Пример 12. Электрическое поле создается двумя зарядами Q1=4 мкКл и Q2=-2 мкКл, находящимися на расстоянии a=0,1 м друг от друга. Определить работу A1,2 сил поля по перемещению заряда Q=50 нКл из точки 1 в точку 2 (рис. 20).

3 Пример 13. Определить ускоряющую разность потенциалов U, которую должен пройти в электрическом поле электрон, обладающий скоростью v1=106 м/с, чтобы скорость его возросла в n=2 раза.

3 Пример 14. С поверхности бесконечного равномерно заряженного (τ=50 нКл/м) прямого цилиндра вылетает α-частица (v0=0). Определить кинетическую энергию T2 α-частицы (кэВ) в точке 2 на расстоянии 8R от поверхности цилиндра (рис. 21).

3 Пример 15. Конденсатор емкостью C1=3 мкФ был заряжен до разности потенциалов U1=40 B. После отключения от источника тока конденсатор соединили параллельно с другим незаряженным конденсатором емкостью C2=5 мкФ. Какая энергия W\' израсходуется на образование искры в момент присоединения второго конденсатора?

3 Пример 16. Потенциометр сопротивлением R=100 Ом подключен к батарее с ЭДС e=150 В и внутренним сопротивлением Ri=50 Ом. Определить: 1) показание вольтметра сопротивлением Rv=500 Ом, соединенного с одной из клемм потенциометра и подвижным контактом, установленным посередине потенциометра; 2) разность потенциалов между теми же точками потенциометра при отключении вольтметра.

3 Пример 17. Сила тока в проводнике сопротивлением R=20 Ом нарастает в течение времени Δt=2 с по линейному закону от I0=0 до I=6 А (рис. 23). Определить теплоту Q1, выделившуюся в этом проводнике за первую секунду, и Q2-за вторую, а также найти отношение Q2/Q1.

1. Два шарика массой m=1 г каждый подвешены на нитях, верхние концы которых соединены вместе. Длина каждой нити l=10 см. Какие одинаковые заряды надо сообщить шарикам, чтобы нити разошлись на угол α=60°?

2. Расстояние между зарядами Q1=100 нКл и Q2=-50 нКл равно d=10 см. Определить силу F, действующую на заряд Q3=1 мкКл, отстоящего на r1=12 см от заряда Q1 и на r2=10 см от заряда Q2.

3. Тонкий длинный стержень равномерно заряжен с линейной плотностью τ=1,5 нКл/см. На продолжении оси стержня на расстоянии d=12 см от его конца находится точечный заряд Q=0,2 мкКл. Определить силу взаимодействия заряженного стержня и точечного заряда.

4. Длинная прямая тонкая проволока несет равномерно распределенный заряд. Вычислить линейную плотность τ заряда, если напряженность поля на расстоянии r=0,5 м от проволоки против ее середины E=2 В/см.

5. С какой силой, приходящейся на единицу площади, отталкиваются две одноименно заряженные бесконечно протяженные плоскости с одинаковой поверхностной плотностью заряда σ=2 мкКл/м2?

6. Какую ускоряющую разность потенциалов U должен пройти электрон, чтобы получить скорость v=8 Мм/с?

7. Заряд равномерно распределен по бесконечной плоскости с поверхностной плотностью σ=10 нКл/м2. Определить разность потенциалов двух точек поля, одна из которых находится на плоскости, а другая удалена от нее на расстояние a=10 см.

8. Электрон с начальной скоростью v=3 Мм/с влетел в однородное электрическое поле напряженностью E=150 В/м. Вектор начальной скорости перпендикулярен линиям напряженности электрическою поля. Определить: 1) силу, действующую на электрон; 2) ускорение, приобретаемое электроном; 3) скорость электрона через t=0,1 мкс.

9. К батарее с ЭДС e=300 В включены два плоских конденсатора емкостями C1=2 пФ и C2=3 пФ. Определить заряд Q и напряжение U на пластинках конденсаторов при последовательном и параллельном соединениях.

10. Конденсатор емкостью C1=600 пФ зарядили до разности потенциалов U1=1,5 кВ и отключили от источника напряжения. Затем к нему параллельно присоединили незаряженный конденсатор емкостью C2=400 пФ. Определить энергию, израсходованную на образование искры, проскочившей при соединении конденсаторов.

11. На концах медного провода длиной l=5 м поддерживается напряжение U=1 B. Определить плотность тока j в проводе.

12. Резистор сопротивлением R1=5 Ом, вольтметр и источник тока соединены параллельно. Вольтметр показывает напряжение U1=10 B. Если заменить резистор другим с сопротивлением R2=12 Ом, то вольтметр покажет напряжение U2=12 B. Определить ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока. Током через вольтметр пренебречь.

13. Определить электрический заряд, прошедший через поперечное сечение провода сопротивлением R=3 Ом при равномерном нарастании напряжения на концах провода от U1=2 В до U2=4 В в течение t=20 c.

14. Определить силу тока в цепи, состоящей из двух элементов с ЭДС e1=1,6 В и e2=1,2 В и внутренними сопротивлениями R1=0,6 Ом и R2=0,4 Ом, соединенных одноименными полюсами.

15. Гальванический элемент дает на внешнее сопротивление R1=0,5 Ом силу тока I1=0,2 A. Если внешнее сопротивление заменить на R2=0,8 Ом, то элемент даст силу тока I2=0,15 A. Определить силу тока короткого замыкания.

16. К источнику тока с ЭДС e=12 В присоединена нагрузка. Напряжение U на клеммах источника стало при этом равным 8 B. Определить КПД источника тока.

17. Внешняя цепь источника тока потребляет мощность P=0,75 Вт. Определить силу тока в цепи, если ЭДС источника тока e=2 В и внутреннее сопротивление R=1 Ом.

18. Какая наибольшая полезная мощность Pmax может быть получена от источника тока с ЭДС e=12 В и внутренним сопротивлением R=1 Ом?

19. При выключении источника тока сила тока в цепи убывает по закону I=I0 e-αt (I0=10 A, α=5*102 с-1). Определить количество теплоты, которое выделится в резисторе сопротивлением R=5 Ом после выключения источника тока.

301. Точечные заряды Q1=20 мкКл и Q2=-10 мкКл находятся на расстоянии d=5 см друг от друга. Определить напряженность поля в точке, удаленной на r1=3 см от первого и r2=4 см от второго заряда. Определить также силу F, действующую в этой точке на точечный заряд Q=1 мкКл.

302. Три одинаковых точечных заряда Q1=Q2=Q3=2 нКл находятся в вершинах равностороннего треугольника со сторонами a=10 см. Определить модуль и направление силы F, действующей на один из зарядов со стороны двух других.

303. Два положительных точечных заряда Q и 9Q закреплены на расстоянии d=100 см друг от друга. Определить, в какой точке на прямой, проходящей через заряды, следует поместить третий заряд так, чтобы он находился в равновесии. Указать, какой знак должен иметь этот заряд для того, чтобы равновесие было устойчивым, если перемещения зарядов возможны только вдоль прямой, проходящей через закрепленные заряды.

304. Два одинаково заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол α. Шарики погружают в масло. Какова плотность ρ масла, если угол расхождения нитей при погружении в масло остается неизменным? Плотность материала шариков ρ0=1,5*103 кг/м3, диэлектрическая проницаемость масла ε=2,2.

305. Четыре одинаковых заряда Q1=Q2=Q3=Q4=40 нКл закреплены в вершинах квадрата со стороной a=10 см. Найти силу F, действующую на один из этих зарядов со стороны трех остальных.

306. Точечные заряды Q1=30 мкКл и Q2=-20 мкКл находятся на расстоянии d=20 см друг от друга. Определить напряженность электрического поля E в точке, удаленной от первого заряда на расстояние r1=30 см, a от второго-на r2=15 см.

307. В вершинах правильного треугольника со стороной a=10 см находятся заряды Q1=10 мкКл, Q2=20 мкКл и Q3=30 мкКл. Определить силу F, действующую на заряд Q1 со стороны двух других зарядов.

308. В вершинах квадрата находятся одинаковые заряды Q1=Q2=Q3=Q4=8*10-10 Кл. Какой отрицательный заряд Q нужно поместить в центре квадрата, чтобы сила взаимного отталкивания положительных зарядов была уравновешена силой притяжения отрицательного заряда?

309. На расстоянии d=20 см находятся два точечных заряда: Q1=-50 нКл и Q2=100 нКл. Определить силу F, действующую на заряд Q3=-10 нКл, удаленный от обоих зарядов на одинаковое расстояние, равное d.

310. Расстояние L между двумя точечными зарядами Q1=2 нКл и Q2=4 нКл равно 60 см. Определить точку, в которую нужно поместить третий заряд Q3 так, чтобы система зарядов находилась в равновесии. Определить заряд Q3 и его знак. Устойчивое или неустойчивое будет равновесие?

311. Тонкий стержень длиной l=20 см несет равномерно распределенный заряд τ=0,1 мкКл. Определить напряженность E электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке A, лежащей на оси стержня на расстоянии a=20 см от его конца.

312. По тонкому полукольцу радиуса R=10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью τ=1 мкКл/м. Определить напряженность E электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке O, совпадающей с центром кольца.

313. Тонкое кольцо несет распределенный заряд Q=0,2 мкКл. Определить напряженность E электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке A, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние R=20 см. Радиус кольца r=10 см.

314. Треть тонкого кольца радиуса R=10 см несет распределенный заряд Q=50 нКл. Определить напряженность E электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке O, совпадающей с центром кольца.

315. Бесконечный тонкий стержень, ограниченный с одной стороны, несет равномерно распределенный заряд с линейной плотностью τ=0,5 мкКл/м. Определить напряженность E электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке A, лежащей на оси стержня на расстоянии a=20 см от его начала.

316. По тонкому кольцу радиусом R=20 см равномерно распределен с линейной плотностью τ=0,2 мкКл/м заряд. Определить напряженность E электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке A, находящейся на оси кольца на расстоянии h=2R от его центра.

317. По тонкому полукольцу равномерно распределен заряд Q=20 мкКл с линейной плотностью τ=0,1 мкКл/м. Определить напряженность E электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке O, совпадающей с центром кольца.

318. Четверть тонкого кольца радиусом R=10 см несет равномерно распределенный заряд Q=0,05 мкКл. Определить напряженность E электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке O, совпадающей с центром кольца.

319. По тонкому кольцу равномерно распределен заряд Q=10 нКл с линейной плотностью τ=0,01 мкКл/м. Определить напряженность E электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке A, лежащей на оси кольца и удаленной от его центра на расстояние, равное радиусу кольца.

320. Две трети тонкого кольца радиусом R=10 см несут равномерно распределенный с линейной плотностью τ=0,2 мкКл/м заряд. Определить напряженность E электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке O, совпадающей с центром кольца.

321. На двух концентрических сферах радиусом R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ1 и σ2 (рис. 24). Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса, найти зависимость E(r) напряженности электрического поля от расстояния для трех областей: I, II и III. Принять σ1=4σ, σ2=σ; 2) вычислить напряженность E в точке, удаленной от центра на расстояние r, и указать направление вектора E. Принять σ=30 нКл/м2, r=1,5R; 3) построить график E(r).

322. См. условие задачи 321. В п. 1 принять σ1=σ, σ2=-σ. В п. 2 принять σ=0,1 мкКл/м2, r=3R.

323. См. условие задачи 321. В п. 1 принять σ1=-4σ, σ2=σ. В п. 2 принять σ=50 нКл/м2, r=1,5R.

324. См. условие задачи 321. В п. 1 принять σ1=-2σ, σ2=σ. В п. 2 принять σ=0,1 мкКл/м2, r=3R.

325. На двух бесконечных параллельных плоскостях равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ1 и σ2 (рис. 25). Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса и принцип суперпозиции электрических полей, найти выражение E(x) напряженности электрического поля в трех областях: I, II и III. Принять σ1=2σ, σ2=σ; 2) вычислить напряженность E поля в точке, расположенной слева от плоскостей, и указать направление вектора E; 3) построить график E(x).

326. См. условие задачи 325. В п. 1 принять σ1=-4σ, σ2=2σ. В п. 2 принять σ=40 нКл/м2 и точку расположить между плоскостями.

327. См. условие задачи 325. В п. 1 принять σ1=σ, σ2=-2σ. В п. 2 принять σ=20 нКл/м2 и точку расположить справа от плоскостей.

328. На двух коаксиальных бесконечных цилиндрах радиусами R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ1 и σ2 (рис. 26). Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса: найти зависимость E(r) напряженности электрического поля от расстояния для трех областей: I, II и III. Принять σ1=-2σ, σ2=σ; 2) вычислить напряженность E в точке, удаленной от оси цилиндров на расстояние r, и указать направление вектора E. Принять σ=50 нКл/м2, r=1,5R; 3) построить график E(x).

329. См. условие задачи 328. В п. 1 принять σ1=σ, σ2=-σ. В п. 2 принять σ=60 нКл/м2, r=3R.

330. См. условие задачи 328. В п. 1 принять σ1=-σ, σ2=4σ. В п. 2 принять σ=30 нКл/м2, r=4R.

331. Два точечных заряда Q1=6 нКл и Q2=3 нКл находятся на расстоянии d=60 см друг от друга. Какую работу необходимо совершить внешним силам, чтобы уменьшить расстояние между зарядами вдвое?

332. Электрическое поле создано заряженным проводящим шаром, потенциал φ которого 300 B. Определить работу сил поля по перемещению заряда Q=0,2 мкКл из точки 1 в точку 2 (рис. 27).

333. Электрическое поле создано зарядами Q1=2 мкКл и Q2=-2 мкКл, находящимися на расстоянии a=10 см друг от друга. Определить работу сил поля, совершаемую при перемещении заряда Q=0,5 мкКл из точки 1 в точку 2 (рис. 28).

334. Две параллельные заряженные плоскости, поверхностные плотности заряда которых σ1=2 мкКл/м2 и σ2=-0,8 мкКл/м2, находятся на расстоянии d=0,6 см друг от друга. Определить разность потенциалов U между плоскостями.

335. Диполь с электрическим моментом p=100 пКл*м свободно установился в свободном электрическом поле напряженностью E=200 кВ/м. Определить работу внешних сил, которую необходимо совершить для поворота диполя на угол α=180°.

336. Четыре одинаковых капли ртути, заряженных до потенциала φ=10 B, сливаются в одну. Каков потенциал φ1 образовавшейся капли?

337. Тонкий стержень согнут в кольцо радиусом R=10 см. Он равномерно заряжен с линейной плотностью τ=800 нКл/м. Определить потенциал φ в точке, расположенной на оси кольца на расстоянии h=10 см от его центра.

338. Поле образовано точечным диполем с электрическим моментом p=200 пКл*м. Определить разность потенциалов U двух точек поля, расположенных симметрично относительно диполя на его оси на расстоянии R=40 см от центра диполя.

339. Электрическое поле образовано бесконечно длинной нитью, линейная плотность заряда которой τ=20 пКл/м. Определить разность потенциалов U двух точек поля, отстоящих от нити на расстоянии r1=8 см и r2=12 см.

340. Тонкая квадратная рамка равномерно заряжена с линейной плотностью заряда τ=200 пКл/м. Определить потенциал φ поля в точке пересечения диагоналей.

341. Пылинка массой m=200 мкг, несущая на себе заряд Q=40 нКл, влетела в электрическое поле в направлении силовых линий. После прохождения разности потенциалов U=200 В пылинка имела скорость v=10 м/с. Определить скорость v0 пылинки до того, как она влетела в поле.

342. Электрон, обладавший кинетической энергией T=10 эВ, влетел в однородное электрическое поле в направлении силовых линий поля. Какой скоростью будет обладать электрон, пройдя в этом поле разность потенциалов U=8 В?

343. Найти отношение скоростей ионов Сu++ и K+, прошедших одинаковую разность потенциалов.

344. Электрон с энергией T=400 эВ (в бесконечности) движется вдоль силовой линии по направлению к поверхности металлической заряженной сферы радиусом R=10 см. Определить минимальное расстояние a, на которое приблизится электрон к поверхности сферы, если заряд ее Q=-10 нКл.

345. Электрон, пройдя в плоском конденсаторе путь от одной пластины до другой, приобрел скорость v=105 м/с. Расстояние между пластинами d=8 мм. Найти: 1) разность потенциалов U между пластинами; 2) поверхностную плотность заряда σ на пластинах.

346. Пылинка массой m=5 нг, несущая на себе N=10 электронов, прошла в вакууме ускоряющую разность потенциалов U=1 MB. Какова кинетическая энергия T пылинки? Какую скорость v приобрела пылинка?

347. Какой минимальной скоростью vmin должен обладать протон, чтобы он мог достигнуть поверхности заряженного до потенциала φ=400 В металлического шара (рис. 29)?

348. В однородное электрическое поле напряженностью E=200 В/м влетает (вдоль силовой линии) электрон со скоростью v0=2 Мм/с. Определить расстояние l, которое пройдет электрон до точки, в которой его скорость будет равна половине начальной.

349. Электрическое поле создано бесконечной заряженной прямой линией с равномерно распределенным зарядом (τ=10 нКл/м). Определить кинетическую энергию T2 электрона в точке 2, если в точке 1 его кинетическая энергия T1=200 эВ.

350. Электрон движется вдоль силовой линии однородного электрического поля. В некоторой точке поля с потенциалом φ1=100 В электрон имел скорость v1=6 Мм/с. Определить потенциал φ2 точки поля, дойдя до которой электрон потеряет половину своей скорости.

351. Конденсаторы емкостью C1=5 мкФ и C2=10 мкФ заряжены до напряжений U1=60 В и U2=100 В соответственно. Определить напряжение на обкладках конденсаторов после их соединения обкладками, имеющими одноименные заряды.

352. Конденсатор емкостью C1=10 мкФ заряжен до напряжения U=10 B. Определить заряд на обкладках этого конденсатора после того, как параллельно ему был подключен другой, незаряженный, конденсатор емкостью C2=20 мкФ.

353. Конденсаторы емкостями C1=2 мкФ, C2=5 мкФ и C3=10 мкФ соединены последовательно и находятся под напряжением U=850 B. Определить напряжение и заряд на каждом из конденсаторов.

354. Два конденсатора емкостями C1=2 мкФ и C2=5 мкФ заряжены до напряжений U1=100 В и U2=150 В соответственно. Определить напряжение на обкладках конденсаторов после их соединения обкладками, имеющими разноименные заряды.

355. Два одинаковых плоских воздушных конденсатора емкостью C=100 пФ каждый соединены в батарею последовательно. Определить, на сколько изменится емкость С батареи, если пространство между пластинами одного из конденсаторов заполнить парафином.

356. Два конденсатора емкостью C1=5 мкФ и C2=8 мкФ соединены последовательно и присоединены к батарее с ЭДС ε=80 B. Определить заряд Q1 и Q2 конденсаторов и разности потенциалов U1 и U2 между их обкладками.

357. Плоский конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом R=10 см каждая. Расстояние между пластинами d=2 мм. Конденсатор присоединен к источнику напряжения U=80 B. Определить заряд Q и напряженность E поля конденсатора в двух случаях: а) диэлектрик-воздух; б) диэлектрик-стекло.

358. Два металлических шарика радиусами R1=5 см и R2=10 см имеют заряды Q1=40 нКл и Q2=-20 нКл соответственно. Найти энергию W, которая выделится при разряде, если шары соединить проводником.

359. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено двумя слоями диэлектриков: стекла толщиной d1=0,2 см и слоем парафина толщиной d2=0,3 см. Разность потенциалов между обкладками U=300 B. Определить напряженность поля и падение потенциала в каждом из слоев.

360. Плоский конденсатор с площадью пластин S=200 см2 каждая заряжен до разности потенциалов U=2 кВ. Расстояние между пластинами d=2 см. Диэлектрик-стекло. Определить энергию W поля конденсатора и плотность энергии w поля.

361. Катушка и амперметр соединены последовательно и присоединены к источнику тока. К клеммам катушки присоединен вольтметр с сопротивлением r=4 кОм. Амперметр показывает I=0,3 A, вольтметр U=120 B. Определить сопротивление R катушки. Определить относительную погрешность ε, которая будет допущена при измерении сопротивления, если пренебречь силой тока, текущего через вольтметр.

362. ЭДС батареи ε=80 B, внутреннее сопротивление Ri=5 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность Р=100 Вт. Определить силу тока I в цепи, напряжение U, под которым находится внешняя цепь, и ее сопротивление R.

363. От батареи, ЭДС которой ε=600 B, требуется передать энергию на расстояние l=1 км. Потребляемая мощность P=5 кВт. Найти минимальные потери мощности в сети, если диаметр медных подводящих проводов d=0,5 см.

364. При внешнем сопротивлении R1=8 Ом сила тока в цепи I1=0,8 A, при сопротивлении R2=15 Ом сила тока I2=0,5 A. Определить силу тока Iк.з короткого замыкания источника ЭДС.

365. ЭДС батареи ε=24 B. Наибольшая сила тока, которую может дать батарея, Imax=10 A. Определить максимальную мощность Pmax, которая может выделяться во внешней цепи.

366. Аккумулятор с ЭДС ε=12 В заряжается от сети постоянного тока с напряжением U=15 B. Определить напряжение на клеммах аккумулятора, если его внутреннее сопротивление Ri=10 Ом.

367. От источника с напряжением U=800 В необходимо передать потребителю мощность P=10 кВт на некоторое расстояние. Какое наибольшее сопротивление может иметь линия передачи, чтобы потери энергии в ней не превышали 10% от передаваемой мощности?

368. При включении электромотора в сеть с напряжением U=220 В он потребляет ток I=5 A. Определить мощность, потребляемую мотором, и его КПД, если сопротивление R обмотки мотора равно 6 Ом.

369. В сеть с напряжением U=100 В включили катушку с сопротивлением R1=2 кОм и вольтметр, соединенные последовательно. Показание вольтметра U1=80 B. Когда катушку заменили другой, вольтметр показал U2=60 B. Определить сопротивление R2 другой катушки.

370. ЭДС батареи ε=12 B. При силе тока I=4 А КПД батареи η=0,6. Определить внутреннее сопротивление Ri батареи.

371. За время t=20 с при равномерно возрастающей силе тока от нуля до некоторого максимума в проводнике сопротивлением R=5 Ом выделилось количество теплоты Q=4 кДж. Определить скорость нарастания силы тока, если сопротивление проводника R=5 Ом.

372. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону I=I0e-αt, где I0=20 A, α=102 с-1. Определить количество теплоты, выделившееся в проводнике за время t=10-2 c.

373. Сила тока в проводнике сопротивлением R=10 Ом за время t=50 с равномерно нарастает от I1=5 А до I2=10 A. Определить количество теплоты Q, выделившееся за это время в проводнике.

374. В проводнике за время t=10 с при равномерном возрастании силы тока от I1=1 А до I2=2 А выделилось количество теплоты Q=5 кДж. Найти сопротивление R проводника.

375. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону I=I0sin ωt. Найти заряд Q, проходящий через поперечное сечение проводника за время t, равное половине периода T, если начальная сила тока I0=10 A, циклическая частота ω=50π с-1.

376. За время t=10 с при равномерно возрастающей силе тока от нуля до некоторого максимума в проводнике выделилось количество теплоты Q=40 кДж. Определить среднюю силу тока <I> в проводнике, если его сопротивление R=25 Ом.

377. За время t=8 с при равномерно возраставшей силе тока в проводнике сопротивлением R=8 Ом выделилось количество теплоты Q=500 Дж. Определить заряд q, проходящий в проводнике, если сила тока в начальный момент времени равна нулю.

378. Определить количество теплоты Q, выделившееся за время t=10 с в проводнике сопротивлением R=10 Ом, если сила тока в нем, равномерно уменьшаясь, изменилась от I1=10 А до I2=0.

379. Сила тока в цепи изменяется по закону I=I0sin ωt. Определить количество теплоты, которое выделится в проводнике сопротивлением R=10 Ом за время, равное четверти периода (от t1=0 до t2=T/4, где T=10 c).

380. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону I=I0e-αt. Определить количество теплоты, которое выделится в проводнике сопротивлением R=20 Ом за время, в течение которого ток уменьшится в e раз. Коэффициент α принять равным 2*10-2 с-1.
online-tusa.com | SHOP