Задачи к контрольной работе №1
51. С какой силой взаимодействуют два заряда по 10 нКл, находящиеся на расстоянии 3 см друг от друга?
52. На каком расстоянии друг от друга заряды 1 мкКл и 10 нКл взаимодействуют с силой 9 мН?
53. В некоторой точке поля на заряд 2 нКл действует сила 0,4 мкН. Найти напряженность поля в этой точке.
54. Какая сила действует на заряд 12 нКл, помещенный в точку, в которой напряженность электрического поля равна 2 кВ/м?
55. Какую работу совершает электрическое поле при перемещении заряда 20 нКл из точки с потенциалом 700 В в точку с потенциалом 200 В? из точки с потенциалом -100 В в точку с потенциалом 400 В?
56. При перемещении заряда между точками с разностью потенциалов 1 кВ электрическое поле совершило работу 40 мкДж. Чему равен заряд?
57. Напряжение между двумя точками, лежащими на одной линии напряженности однородного электрического поля, равно 2 кВ. Расстояние между этими точками 10 см. Какова напряженность поля?
58. Площадь каждой пластины плоского конденсатора 401 см2. Заряд пластин 1,42 мкКл. Найти напряженность поля между пластинами.
59. Какова емкость конденсатора, если при его зарядке до напряжения 1,4 кВ он получает заряд 28 нКл?
60. Наибольшая емкость конденсатора 58 мкФ. Какой заряд он накопит при его подключении к полюсам источника постоянного напряжения 50 В?
61. Во сколько раз изменится емкость конденсатора при уменьшении рабочей площади пластин в 2 раза и уменьшении расстояния между ними в 3 раза?
|
|
|
62. Площадь каждой пластины плоского конденсатора равна 520 см2. На каком расстоянии друг от друга надо расположить пластины в воздухе, чтобы емкость конденсатора была равна 46 пФ?
63. Конденсатору емкостью 10 мкФ сообщили заряд 4 мкКл. Какова энергия заряженного конденсатора?
64. Площадь каждой из пластин плоского конденсатора 200 см2, а расстояние между ними 1 см. Какова энергия поля, если напряженность поля 500 кВ/м?
65. На тело, имеющее заряд 6 • 10-8 Кл, действует сила 1,2 • 10-5 Н. Какая напряженность электрического поля в данной точке?
66. В определенной точке на тело с зарядом 4 мКл действует электрическая сила 0,6 мкН. Какая напряженность электрического поля в этой точке?
67. Определить электрический заряд точечного тела, напряженность поля которого на расстоянии 5 см равняется 1,5 • 105 Н/Кл.
68. Четыре конденсатора имеют емкости 2 пФ, 5 пФ, 10 пФ и 20 пФ. Определить их общую емкость при параллельном и последовательном соединении.
69. Определите емкость батареи конденсаторов,
изображенной на рисунке. Емкость каждого
конденсатора С = 1 мкФ.
70. Конденсатору емкостью 20 мкФ сообщили заряд 5 мкКл. Какова энергия заряженного конденсатора?
|
|
|
71. Четыре конденсатора ёмкостями С1 = С2 = 1 мкФ, С3 = 3 мкФ, С4 = 2 мкФ соединены, как показано на рисунке. К точкам А и В подводится напряжение U = 140 В. Определите заряд q и напряжение U, на каждом из конденсаторов.
72. 
Три конденсатора одинаковой емкости соединены параллельно друг другу в батарею. Рассчитать емкость батареи конденсаторов, если известно, что при подключении ее к полюсам аккумулятора напряжением 12 В заряд на обкладках каждого конденсатора 6•10-9 Кл.
73. Определите емкость батареи конденсаторов,
изображенной на рисунке. Емкость каждого
конденсатора С = 2 мкФ.
74. Электродвигатель, потребляющий мощность 10 кВт, подключен к сети с напряжением 400 В. Определить силу тока электродвигателя.
75. В цепи питания нагревательного прибора, включенного на напряжение 220 В, сила тока 5 А. Определить мощность прибора и энергию, израсходованную прибором за 4 часа работы.
76. Напряжение в начале линии постоянного тока равно 300 В, в конце линии 297 В. Ток в линии 1 А. Определить потери напряжения, потери мощности и КПД линии, а также мощность в начале и в конце линии.
77. Сопротивление одного провода линии R = 0,025Ом. Через нагрузку течет постоянный ток I = 20А. Определите потерю напряжения в линии.
|
|
|
78. Определить сопротивление медного провода линии передачи сечением S = 95мм2, длиной l = 120 км при температуре 20 °С. ρмеди= 0,0175 
- удельное сопротивление меди.
79. Определить сопротивление алюминиевого провода линии передачи сечением S = 25мм2, длиной l = 1000 м при температуре 20 °С. ρалюминия= 0,029 - удельное сопротивление алюминия.
80. Какую мощность можно передать потребителю по медным проводам сечением 18 мм2, имеющим общую длину 1,5 км, если напряжение на электростанции 230 В, а допустимые потери напряжения в проводах не должны превышать 10 %? Удельное сопротивление меди ρмеди= 0,0175 
.
Условия для задач 81 – 110.
Дана цепь постоянного тока, которая состоит из нескольких резисторов соединенных смешанно. Схема, величины всех сопротивлений и дополнительные параметры заданы в таблице вариантов.
Начертить схему и определить согласно варианта (табл.1):
1) полное сопротивление цепи,
2) заданный параметр в таблице вариантов,
3) мощность и энергию, потребляемую цепью за 8 часов.
Таблица № 1
| № варианта | № рисунка | R1, Ом | R2, Ом | R3, Ом | R4, Ом | R5, Ом | Заданный параметр | Величина, которую необходимо определить |
| 81 | 1 | 3 | 4 | 12 | 4 | 2 | І1 = 2 А | U3 |
| 82 | 2 | 10 | 5 | 7 | 3 | 4 | U3 = 210 В | І2 |
| 83 | 3 | 2 | 10 | 15 | 6 | 6 | UАБ = 100 В | І2 |
| 84 | 4 | 4 | 12 | 6 | 12 | 8 | UАБ = 140 В | І1 |
| 85 | 1 | 4 | 10 | 15 | 10 | 4 | І2 = 3 А | І4 |
| 86 | 2 | 1 | 3 | 8 | 4 | 6 | U1 = 15 В | U4 |
| 87 | 3 | 3 | 6 | 3 | 2 | 2 | І1 = 6 А | U3 |
| 88 | 4 | 10 | 15 | 12 | 6 | 4 | U2 = 60 В | І4 |
| 89 | 1 | 2 | 6 | 12 | 4 | 8 | U4 = 48 В | І2 |
| 90 | 2 | 3 | 3 | 4 | 8 | 4 | UАБ = 60 В | І1 |
| 91 | 3 | 8 | 4 | 6 | 12 | 2 | U2 = 24 В | І1 |
| 92 | 4 | 12 | 6 | 3 | 6 | 4 | І4 = 2 А | U1 |
| 93 | 1 | 6 | 3 | 6 | 2 | 2 | UАБ = 100 В | U4 |
| 94 | 2 | 4 | 2 | 1 | 2 | 6 | І2 = 3 А | U3 |
| 95 | 3 | 2 | 8 | 8 | 12 | 8 | І3 = 15 А | U1 |
| 96 | 4 | 6 | 3 | 6 | 12 | 10 | U2 = 60 В | І3 |
| 97 | 1 | 10 | 4 | 4 | 3 | 2 | U1 = 20 В | U3 |
| 98 | 2 | 10 | 2 | 15 | 9 | 4 | І4 = 2 А | І1 |
| 99 | 3 | 3 | 4 | 6 | 12 | 4 | U1 = 30 В | U4 |
| 100 | 4 | 12 | 4 | 10 | 10 | 2 | UАБ = 80 В | І3 |
| 101 | 1 | 5 | 10 | 15 | 3 | 10 | І2 = 3 А | UАБ |
| 102 | 2 | 6 | 6 | 3 | 3 | 4 | U1 = 30 В | І3 |
| 103 | 3 | 5 | 6 | 12 | 4 | 2 | І3 = 3 А | UАБ |
| 104 | 4 | 10 | 15 | 12 | 4 | 4 | UАБ = 90 В | І1 |
| 105 | 1 | 3 | 12 | 6 | 3 | 3 | І3 = 2 А | U4 |
| 106 | 2 | 2 | 10 | 10 | 2 | 6 | І3 = 2 А | UАБ |
| 107 | 3 | 6 | 10 | 15 | 6 | 2 | U1 = 60 В | І3 |
| 108 | 4 | 4 | 4 | 6 | 12 | 4 | UАБ = 120 В | U4 |
| 109 | 1 | 2 | 3 | 6 | 6 | 3 | U2 = 60 В | UАБ |
| 110 | 2 | 10 | 5 | 5 | 5 | 6 | UАБ = 150 В | І4 |
|
|
|
Рисунок 1
R1 R3 R4
А + - В
R2 R5
Рисунок 2 R2
А + R1 R4 R5 - В
R3
Рисунок 3 R1 R2
R3 R4
А + - В
R5
Рисунок 4
R1 R2 R3
А + - В
R4 R5
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ
Закон Ома для участка цепи
Формулировка закона Ома для участка цепи – Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах проводника и обратно пропорциональна его сопротивлению.
[І] = [А], [U] = [В], [R] = [Ом].
Закон Ома для замкнутой цепи
Если к источнику питания подключить внешнюю цепь сопротивлением R, в цепи пойдёт ток с
учётом внутреннего сопротивления источника:
где I – сила тока в цепи.
Е - электродвижущая сила (ЭДС)
r - Внутреннее сопротивление источника питания.
1-й закон Кирхгофа
В разветвленных цепях можно выделить узловые точки (узлы), в которых сходятся не менее трех проводников (рис. 1). Положительным считают ток, направленный к точке разветвления, а отрицательным – направленный от точки разветвления.
(1 формулировка): Алгебраическая сумма токов в точке разветвления равна 0, т.е.
или I1 + I2 + I3 + ... + In = 0.
(2 формулировка): Сумма токов направленных к точке разветвления равна сумме токов направленных от нее.
Для узла А
 |
I2
I1 + I2 = I3 + I4
I1 I3
А Рис. 3
I4
2-й закон Кирхгофа
Алгебраическая сумма падений напряжений в любом замкнутом контуре равна алгебраической сумме ЭДС внутри этого контура.
 |
S Е = S IR.
Рис. 4
SEk = SIi×Ri
E1-E2+E3 = I1×R1+ I2×R2+ I3×R3+ I4×R4
Правило: если направление тока и Е совпадает с направлением обхода то в уравнении берётся со знаком «+», если не совпадает, то «-».
Виды соединений конденсаторов
Для получения больших ёмкостей конденсаторы соединяют параллельно. Общая ёмкость батареи параллельно соединённых конденсаторов равна сумме ёмкостей всех конденсаторов, входящих в батарею. Параллельное соединение:
Рис.5.
Таким образом, общая или эквивалентная емкость при параллельном соединении конденсаторов равна сумме емкостей отдельных конденсаторов:
.
Из этой формулы следует, что при параллельном соединении одинаковых конденсаторов емкостью С общая емкость
.
Последовательное соединение:
Рис.6.
Найдем общую емкость. Так как 
,
где 
; 
; 
; 
, то 
.
Сократив на Q получим
.
При последовательном соединении n одинаковых конденсаторов емкостью C каждый общая емкость
.
При зарядке конденсатора от источника питания энергия этого источника преобразуется в энергию электрического поля конденсаторов:
,
или с учетом того, что 
,
.
Дата добавления: 2021-04-05; просмотров: 83; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!