Примеры решения задач по электротехнике, физике

Гуманитарные науки

У нас студенты зарабатывают деньги

 Дипломы, работы на заказ, недорого

 Контрольные работы

Контрольные работы

 Репетиторы онлайн по английскому

Репетиторы онлайн по английскому

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Готовые шпаргалки, шпоры

Готовые шпаргалки, шпоры

Отчет по практике

Отчет по практике

Приглашаем авторов для работы

Авторам заработок

Решение задач по математике

Закажите реферат

Закажите реферат

Английские цветочные сады В эпоху Елизаветы английские садоводы Знаменитая английская школа пейзажистов Математика Физика
Математика
Физика
  • Линейные электрические цепи постоянного тока
  • Магнитная индукция
  • Контрольная работа № 4
  • Волновая оптика
  • Фотоны. Энергия, импульс световых квантов.
  • Статистическая физика
  • Элементы кристаллографии
  • Начертательная геометрия
    История ландшафтного дизайна
    Английские цветочные сады
    В эпоху Елизаветы в ландшафтных
    садах
    Под влиянием Франции
    английские садоводы
    Знаменитая английская
    школа пейзажистов

     

    Контрольная работа № 4

    Задачи

    1. Бесконечно длинный провод с током I= 100 А изогнут так, как показано на рис. 1. Определить магнитную индукцию В в точке О. Радиус дуги R=10 см.

    2. Магнитный момент pm тонкого проводящего кольца pm=5 A∙м2. Определить магнитную индукцию В в точке А, находящиеся на оси кольца и удаленной от точек кольца на расстояние r=20 см (рис. 2).

    3. По двум скрещенным под прямым углом бесконечно длинным проводам текут токи I и 2I (I=100 A). Определить магнитную индукцию В в точке А (рис. 3). Расстояние d=10 см.

    4. По бесконечно длинному проводу, изогнутому так, как это показано на рисунке 4, течет ток I=200 A. Определить магнитную индукцию В в точке О. Радиус дуги R=10 см.

    5. По тонкому кольцу радиусом R=20 см течет ток I=100 A. Определить магнитную индукцию В на оси кольца в точке А (рис. 5). Угол β = π/3.

    6. По двум бесконечно длинным проводам, скрещенным под прямым углом, текут токи I1 и I2=2I1 (I1=100 А). Определить магнитную индукцию В в точке А, равноудаленной от проводов на расстояние d = 10 см (рис. 6).

    7. По бесконечно длинному проводу, изогнутому так, как это показано на рис. 7, течет ток I=200 A. Определить магнитную индукцию В в точке О. Радиус дуги R=10 см.

    8. По тонкому кольцу радиусом течет ток I=80 A. Определить магнитную индукцию В на оси кольца в точке А, равноудаленной от точек кольца на расстояние r=10 см (рис. 8). Угол α = π/6.

    9. По двум бесконечно длинным, прямым параллельным проводам текут одинаковые токи I=60 A. Определить магнитную индукцию В в точке А, равноудаленной от проводов на расстояние d=10 см (рис. 9). Угол β = π/3.

    10. Бесконечно длинный провод с током I=50 A изогнут так, как это показано на рис. 10. Определить магнитную индукцию В в точке А, лежащей на биссектрисе прямого угла на расстоянии d=10 см от его вершины.

    11. По контуру в виде равностороннего треугольника идет ток I=40 A. Длина стороны треугольника а=30 см. Определить магнитную индукцию В в точке пересечения высот.

    12. По контуру в виде квадрата идет ток I=50 A. Длина стороны квадрата а=30 см. Определить магнитную индукцию В в точке пересечения диагоналей.

    13. По тонкому проводу, изогнутому в виде прямоугольника течет ток I=60 A. Длина сторон прямоугольника равны а=30 см и b=40 см. Определить магнитную индукцию В в точке пересечения диагоналей.

    14. Тонкий провод изогнут в виде правильного шестиугольника. Длина стороны шестиугольника d=10 см. Определить магнитную индукцию В в центре шестиугольника, если по проводу течет ток I=25 A.

    15. По двум бесконечно параллельным проводам длиной l=3 м каждый текут одинаковые токи I=500 A. Расстояние между проводами d=10 см. Определить силу взаимодействия проводов.

    16. По трем прямым параллельным проводам, находящимся на одинаковом расстоянии длиной а=10 см друг от друга, текут одинаковые токи I=100 A. В двух проводах направления токов совпадают. Определить силу взаимодействия, действующую на отрезок длиной l=1 м каждого провода.

    17. По двум тонким проводам, изогнутым в виде кольца радиусом R=10 см, текут одинаковые токи I=10 A. Найти силу взаимодействия этих колец, если в плоскости, в которых лежат кольца, параллельны, а расстояние между центрами колец d=1 мм.

    18. По витку радиусом R=5 см течет ток I=10 A. Чему равен магнитный момент pm кругового тока?

    19. Короткая катушка содержит N=1000 витков тонкого провода. Катушка имеет квадратное сечение со стороной а=10 см. Найти магнитный момент катушки при силе тока I=1 A.

    20. Тонкое кольцо радиусом R=10 см несет заряд q=10 нКл. Кольцо равномерно вращается с частотой ν=10 с-1 относительно оси, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через ее центр. Определить магнитный момент pm, обусловленный вращением кольца.

    21. Проволочный виток радиусом R=5 см находится в однородном магнитном поле напряженностью H=2 кА/м. Плоскость витка образует угол α=60° с направлением поля. По витку течет ток силой I=4 A. Найти вращающий момент М, действующий на виток.

    22. Короткая катушка площадью поперечного сечения S=150 см2, содержащая N=200 витков провода, по которому течет ток I=4 A, помещена в однородное магнитное поле напряженностью H=8 кА/м. Определить магнитный момент pm катушки, а также вращающий момент М, действующий на нее со стороны поля, если ось катушки составляет угол α=60° с линиями поля.

    23. По квадратной проволочной рамке со стороной а=12 см течет ток I=3,5 A. Найти напряженность магнитного поля H на расстоянии h=27 см от плоскости рамки на перпендикуляре к ее плоскости, проведенном через центр рамки.

    24. По квадратной проволочной рамке со стороной а=38 см течет ток. Напряженность магнитного поля на расстоянии h=27 см от плоскости рамки на перпендикуляре к ее плоскости, проведенном через центр рамки H=0,29 А/м. Определить ток I.

    25. Ион с зарядом q=Z∙e (e – элементарный заряд) и массой M=A∙m (m – масса протона) ускоряется разностью потенциалов U и влетает в однородное магнитное поле напряженностью H перпендикулярно его силовым линиям. Траектория иона имеет радиус R, время одного оборота Т. Определить радиус R, если Z=6; А=12; U=6,7 кВ; H=9,2 кА/м.

    26. Ион с зарядом  (e – элементарный заряд) и массой M=A∙m (m – масса протона) ускоряется разностью потенциалов U и влетает в однородное магнитное поле напряженностью H перпендикулярно его силовым линиям. Траектория иона имеет радиус R, время одного оборота Т. Определить U, если Z=1; А=2; R=75 см; H=19 кА/м.

    27. Ион с зарядом q=Z∙e (e – элементарный заряд) и массой M=A∙m (m – масса протона), энергия которого равна W, влетает в однородное магнитное поле напряженностью H под углом φ к направлению силовых линий. Шаг винтовой линии, по которой ион движется в поле равен h. Определить энергию W, если Z=1; А=1; H=21 кА/м; φ=80°; h=45 см.

    28. Частица с зарядом q=Z∙e (e – элементарный заряд) и массой  (m – масса протона) влетает в однородное магнитное поле В со скоростью υ под углом φ к направлению поля. Шаг винтовой линии, по которой ион движется в поле равен h, а радиус R. Определить радиус R, если Z=1; А=1; В=0,3 Тл; φ=35°; υ=1400 км/с.

    29. Перпендикулярно магнитному полю с индукцией В=0,1 Тл возбуждено электрическое поле напряженностью Е=100 кВ/м. Перпендикулярно магнитному и электрическому полям движется, не отклоняясь от прямолинейной траектории, заряженная частица. Вычислить скорость частицы υ.

    30. Два иона разных масс с одинаковыми зарядами влетели в однородное магнитное поле, стали двигаться по окружностям радиусами R1=3 см и R1=3 см. Определить отношение масс ионов, если они прошли одинаковую ускоряющую разность потенциалов.

    31. Одноразрядный ион натрия прошел ускоряющую разность потенциалов U=1 кВ и влетел перпендикулярно линиям магнитной индукции в однородное поле (В=0,5 Тл). Определить относительную молекулярную массу иона, если он описал окружность радиусом R=4,37 см.

    32. Электрон прошел ускоряющую разность потенциалов U=800 В и, попав в однородное магнитное поле В=47 мТл, стал двигаться по винтовой линии с шагом h=6 см. Определить радиус R винтовой линии.

    33. Ион, несущий один элементарный заряд, движется в однородном магнитном поле с индукцией В=15 мТл по окружности радиусом R=10 см. Чему равен импульс p иона?

    34. Электрон движется в магнитном поле с индукцией В=2 мТл по окружности радиусом R=1 см. Какова кинетическая энергия электрона в джоулях и электрон-вольтах?

    35. Заряженная частица, обладающая скоростью υ=м/с, влетела в однородное магнитное поле с индукцией В=0,52 Тл. Найти отношение заряда частицы к ее массе, если частица в поле описала дугу окружности R=4 см. Какая это частица?

    36. Определить частоту обращения электрона по круговой орбите в магнитном поле, магнитная индукция которого В=0,2 Тл.

    37. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией В=100 мкТл по винтовой линии. Чему равна скорость электрона, если шаг винтовой линии h=20 см, а радиус R=5 см.

    38. В однородном магнитном поле с индукцией В=2 Тл движется протон. Траектория его движения представляет собой винтовую линию, с радиусом R=10 см и шагом h=60 см. Какова кинетическая энергия протона?

    39. На длинный картонный каркас диаметром D=0,05 м уложена однослойная обмотка (виток к витку) из проволоки d= м. определить магнитный поток, создаваемый таким соленоидом при силе тока 0,5 А.

    40. Соленоид длиной l=1 м и сечением S=см2 содержит 2000 витков. Вычислить потокосцепление при силе тока в обмотке 10 А.

    41. Соленоид содержит 1000 витков. Сила тока в его обмотке 1 А, магнитный поток через поперечное сечение соленоида Ф =Вб. Вычислить энергию магнитного поля.

    42. Соленоид содержит 4000 витков провода, по которому течет ток 20 А. Определить магнитный поток и потокосцепление, если индуктивность L=0,4 Гн.

    43. Плоский контур S=20 см2 находится в однородном магнитном поле с индукцией В=0,03 Тл. Определить магнитный поток Ф, пронизывающий контур, если плоскость его составляет угол φ=60° с направлений линий индукции.

    44. Магнитный поток сквозь сечение соленоида Ф=50 мкВб. Длина соленоида l=50 см. Найти магнитный момент pm соленоида, если его витки плотно примыкают друг к другу.

    45. Квадратный контур со стороной а=10 см, в котором течет ток I=6 А, находится в магнитном поле В=0,8 Тл под углом α=50° к линиям индукции. Какую работу нужно совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре изменить его форму на окружность?

    46. Плоский контур с током I=5 А и S=20 см2 свободно устанавливается в однородном магнитном поле с индукцией В=0,4 Тл. Поддерживая ток в контуре неизменным, его повернули относительно оси, лежащей в плоскости контура, на угол α=40°. Определить совершенную при этом работу.

    47. На картонный каркас длиной l=50 см и площадью сечения S=м2 намотан в один слой провод диаметром d= м так, что витки плотно прилегают друг к другу. Определить индуктивность получившегося соленоида.

    48. Индуктивность соленоида, намотанного в один слой на немагнитный каркас L=Гн. Длина соленоида l=0,6 м, диаметр d =0,02 м. Определить число витков, приходящихся на единицу длины соленоида.

    49. Плоский контур S=300 см2 находится в однородном магнитном поле с индукцией В=0,01 Тл. Плоскость контура перпендикулярна линиям индукции. В контуре поддерживается неизменный ток I=10 А. Определить работу внешних сил по перемещению контура с током в область пространства, магнитное поле в которой отсутствует.

    50. Виток, по которому течет ток I=20 А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией В=0,016 Тл. Диаметр витка d =10 см. Определить работу, которую нужно совершить, чтобы повернуть виток на угол 90° относительно оси, совпадающей с диаметром.

    51. Виток, в котором поддерживается постоянная сила тока I=60 А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией В=20 мТл. Диаметр витка d =10 см. Определить работу, которую нужно совершить, чтобы повернуть виток на угол π/3 относительно оси, совпадающей с диаметром.

    52. В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции расположен плоский контур площадью S=100 см2. Поддерживая в контуре постоянную силу тока I=50 А, его переместили из поля в область пространства, где поле отсутствует. Определить магнитную индукцию В поля, если при перемещении контура была совершена работа А=0,4 Дж.

    53. Определить магнитный поток Ф, пронизывающий соленоид, если его длина l=50 см и магнитный момент pm=0,4 Вб.

    54. В однородном магнитном поле В=0,1 Тл равномерно с частотой ν=5 с-1 вращается стержень длиной l=50 см так, что плоскость его вращения перпендикулярна линиям напряженности, а ось вращения проходит через один из его концов. Определить индуцируемую на концах стержня разность потенциалов U.

    55. В однородном магнитном поле В=0,5 Тл равномерно с частотой ν=10 с-1 вращается стержень длиной l=20 см. Ось вращения параллельна линиям индукции и проходит через один из концов стержня. Определить разность потенциалов U на концах стержня.

    56. Тонкий медный провод массой m=5 г согнут в виде квадрата, и концы его замкнуты. Квадрат помещен в однородное магнитное поле В=0,2 Тл так, что его плоскость перпендикулярна линиям поля. Определить заряд Q, который потечет по проводнику, если квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянуть в линию.

    57. Рамка из провода сопротивлением R=0,04 Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле В=0,6 Тл. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Площадь рамки S=200 см2. Определить заряд Q, который потечет по рамке при изменении угла между нормалью к рамке и линиями индукции: 1) от 0° до 45°; 2) от 45° до 90°.

    58. Проволочный виток диаметром D=5 см и сопротивлением R=0,02 Ом находится в однородном магнитном поле В=0,3 Тл. Плоскость витка составляет угол φ=40° с линиями индукции. Какой заряд Q протечет по витку при выключении магнитного поля?

    59. Рамка, содержащая N=200 витков тонкого провода, может свободно вращаться в плоскости рамки. Площадь рамки S=50 см2. Ось рамки перпендикулярна линиям индукции однородного магнитного поля В=0,05 Тл. Определить максимальную ЭДС εmax, которая индуцируется в рамке при ее вращении с частотой ν=40 с-1.

    60. Проволочный контур площадью S=500 см2 и сопротивлением R=0,1 Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле В=0,5 Тл. Ось вращения лежит в плоскости кольца и перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определить максимальную мощность Рmax, необходимую для вращения контура с угловой скоростью ω=50 рад/с.

    61. Кольцо из медного провода массой m=10 г помещено в однородное магнитное поле В=0,5 Тл так, что плоскость кольца составляет угол β=600 с линиями магнитной индукции. Определить заряд Q, который пройдет по кольцу после снятия магнитного поля.

    62. Соленоид сечением S=10 см2 содержит N=200 витков. При силе тока I=5 А магнитная индукция поля внутри соленоида равна 0,05 Тл. Определить индуктивность L соленоида.

    63. Индуктивность соленоида, намотанного в один слой на немагнитный каркас L=0,5 мГн. Длина соленоида l=0,6 м, диаметр D=2 см. Определить отношение числа витков к его длине.

    64. Соленоид содержит N=800 витков. Сечение сердечника (из немагнитного материала) S=10 см2. По обмотке течет ток, создающий поле с индукцией В=0,8 мТл. Определить среднее значение ЭДС <εs> самоиндукции, которая возникает на зажимах соленоида, если сила тока уменьшается практически до нуля за время Δt=0,8 мс.

    65. По катушке индуктивностью L=8 мкГн течет ток I=6 А. Определить среднее значение ЭДС <εs> самоиндукции, возникающей в контуре, если сила тока изменяется практически до нуля за время Δt=5 мс.

    66. В электрической цепи, содержащей резистор сопротивлением R=20 Ом и катушку индуктивностью L=0,06 Гн, течет ток I=20 А. Определить силу тока I в цепи через Δt=0,2 мс после размыкания цепи.

    67. Цепь состоит из катушки индуктивностью L=0,1 Гн и источника тока. Источник тока отключили, не разрывая цепи. Время, за которое сила тока уменьшится до 0,001 первоначального значения, равно t=0,07 с. Определить сопротивление катушки.

    68. Источник тока замкнули на катушку сопротивлением R=10 Ом и индуктивностью L=0,2 Гн. Через какое время сила тока в цепи достигнет 50% максимального значения?

    69. Источник тока замкнули на катушку сопротивлением R=20 Ом. Через время t=0,1 с сила тока I в катушке достигла 0,95 предельного значения. Определить индуктивность L катушки.

    70. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С и катушки с индуктивностью L и сопротивлением R. Добротность контура равна Q. Контур настроен на длину волны λ. Определить длину волны λ, если L=38 мкГн; R=5,3 Ом; Q=110.

    71. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С и катушки с индуктивностью L и сопротивлением R. Добротность контура равна Q. Контур настроен на длину волны λ. Определить добротность контура Q , если С=68 пФ; R=1,2 Ом; λ=27 м.

    72. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С и катушки с индуктивностью L и сопротивлением R. Добротность контура равна Q. Контур настроен на длину волны λ. Определить сопротивление R, если С=810 пФ; Q=95; λ=170 м.

    73. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С=0,5 нФ и катушку индуктивностью L=0,4 мГн. Определить длину волны излучения, генерируемого контуром.

    74. Определить длину электромагнитной волны в вакууме, на которую настроен колебательный контур, если максимальный заряд на обкладках конденсатора Q=50 нКл, а максимальная сила тока в контуре I=1,5 А. активным сопротивлением контура пренебречь.

    75. На какой диапазон волн можно настроить колебательный контур, если его индуктивность равна 2∙10-3 Гн, а емкость может меняться от 62 до 480 см? Сопротивление контура ничтожно мало.

    76. Колебательный контур имеет индуктивность L=1,6 мГн, емкость С=0,04 мкФ и максимальное напряжение на зажимах U=200 В. Чему равна максимальная сила тока в контуре? Сопротивление контура ничтожно мало.

    77. Колебательный контур состоит из параллельно соединенных конденсатора емкостью С=1 мкФ и катушки индуктивности L=1 мГн. Сопротивление контура ничтожно мало. Найти частоту колебаний ν?

    78. Индуктивность колебательного контура L=0,5 мГн. Какова должна быть емкость контура, чтобы он резонировал на длину волны λ=300 м?

    79. Колебательный контур имеет индуктивность L=0,5 мГн, емкость С=8 пФ и максимальное значение силы тока Imax=40 мА. Каково максимальное напряжение на обкладках конденсатора?

    80. На какую длину волны будет резонировать контур, состоящий из катушки индуктивностью L=4 мкГн и конденсатора емкостью С=1,11 нФ.

    История ландшафтного дизайна.