Партнеры
Вход в систему
Яндекс.Метрика
on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 17 гостей.

Задачник Кванта

Постоянный ток

21.Ф238. Имеются две проволоки квадратного сечения, сделанные из одного и того же материала. Сторона сечения одной проволоки 1 мм, а другой 4 мм. Для того чтобы расплавить первую проволоку, через нее нужно пропустить ток 10 А. Какой ток нужно пропустить через вторую проволоку, чтобы она расплавилась? Считать, что количество теплоты, уходящее в окружающую среду за 1 секунду, пропорционально разности температур проволоки и среды и площади поверхности проволоки, причем коэффициент пропорциональности одинаков для обеих проволок.

22.Ф294. К некоторому прибору, находящемуся внутри камеры высокого давления, необходимо подводить тепло. Во время опыта меняется давление в камере, и это приводит к изменению сопротивления любой проволоки, используемой в качестве нагревателя. На рисунке показана схема, используемая в случае, когда необходимо, чтобы количество подводимого за одно и тоже время тепла очень слабо зависело от давления. Сопротивление R3 − это обмотка нагревателя, R1, R2 − некоторые постоянные сопротивления, которые находятся вне камеры высокого давления. При каком отношении между сопротивлениями R1, R2 и R3 мощность, рассеиваемая на сопротивлении R3, меняется меньше всего при изменении сопротивления R3?


23.Ф306. На рисунке изображена схема теплового ваттметра (r1 << r, r1 << Rn). Тонкая проволока AB, накаливаемая током, перекинута через блок, оттягиваемый кверху пружинкой. К блоку прикреплена стрелка, которая, которая поворачивается при повороте блока. Показать, что поворот стрелки прямо пропорционален мощности тока P, потребляемой нагрузкой (Pn). Считайте, что: 1) количество теплоты, которое отдает нагрета проволока окружающей среде, пропорционально разности температур проволоки и среды; 2) изменение сопротивления участков проволоки АВ из-за удлинения и изменения их температуры пренебрежимо мало.

24.Ф311. Масса куска m, из этого куска можно вытянуть однородную проволоку, из которой в свою очередь сделать замкнутый контур. Какой можно получить максимально возможный ток в этом контуре?

25.Ф315. Проволочная спираль, присоединённая к городской осветительной сети, нагревается электрическим током. Половину спирали начинают охлаждать (например, водой). Как это отразится на количестве теплоты, выделяемом этой половиной спирали; другой половиной; всей спиралью? Напряжение сети считать неизменным.

26.Ф350. Найти зависимость падения напряжения на сопротивлении R в схеме, показанной на рисунке, от величины этого сопротивления. ЭДС всех источников равны E, их внутренние сопротивления r. Диод считать идеальным (его сопротивление в прямом направлении равно нулю, а в обратном − бесконечно велико).


27.Ф352. Для регулирования напряжения на нагрузке собрана схема, показанная на рисунке. Сопротивления нагрузки и регулировочного реостата равны R. Нагрузка подключена к половине реостата. Напряжение Uвх на входе цепи увеличивается вдвое. Как изменить положение движка реостата для того, чтобы напряжение на нагрузке осталось прежним?

28.Ф354. Необходимо сконструировать печь, на нагревательном элементе которой должна выделяться мощность 2,1 кВт. Напряжение сети равно 220 В, сопротивление подводящих проводов 1 Ом. Каким необходимо сделать сопротивление нагревательного элемента печи?

29.Ф389. Найдите сопротивление между точками A и B и точками A и C бесконечной цепочки, показанной на рисунке. Сопротивление проволочек между узлами схемы 1 Ом.


30.Ф398. При подключении в сеть трёхламповой люстры с двумя выключателями была допущена ошибка. В результате этого при замыкании одного из выключателей все три лампы горели неполным накалом. При замыкании другого выключателя горела нормально только одна из ламп (две другие не горели), и тот же эффект давало замыкание обоих выключателей одновременно. При разомкнутых выключателях все три лампы не горели. Нарисуйте возможную схему выполненного монтажа, объясните наблюдаемые эффекты.

31.Ф401. Схему, изображенную на рисунке (мостик Уитстона), применяют обычно для измерения неизвестного сопротивления x. Как, используя подобную схему, измерить сопротивление RG самого гальванометра G. если второго гальванометра нет?


32.Ф408. Из сопротивлений в 1, 2, 3 и 4 Ом собрана схема, показанная па рисунке. Какой ток течет через амперметр А2, если ток через амперметр А1 5 А? Показания вольтметра 10 В. Измерительные приборы идеальные.

33.Ф413. Имеется идеальный запирающий слой с p – n переходом. Толщина этого слоя d, диэлектрическая проницаемость ε. Нарисуйте график напряженности и потенциала электрического поля в слое, полагая распределение плотности заряда в слое таким, как показано на рисунке.

34.Ф424. Для того чтобы лампочку, рассчитанную на напряжение сети 110 B, включить в сеть с напряжением 220 B, можно воспользоваться реостатом, который может быть включен по схемам a и б (рис.). Найти КПД каждой из схем. Сопротивление лампочки 1 000 Ом, а реостата 2 000 Ом.

35.Ф451. Нарисуйте примерный график зависимости тока через сопротивление R от положения движка. При каком значении у = x/l этот ток максимален?

36.Ф455. Потери мощности в линии электропередач составляют 5 % от мощности, получаемой потребителем. Как нужно изменить напряжение на входе линии и сопротивление потребителя для того, чтобы при той же мощности, получаемой потребителем, потери в линии снизить до 1 %?

37.Ф459. Электроплитка содержит три спирали сопротивлением R = 120 Ом каждая, соединенные параллельно друг с другом. Плитка включается в сеть последовательно с резистором сопротивлением r = 50 Ом. Как изменится время, необходимое для нагревания на этой плитке чайника с водой до кипения, при перегорании одной из спиралей?

38.Ф470. При подключении гальванического элемента напряжением 1,5 В к зажимам А и Б амперметр показал ток 1 А (рис.). Когда полярность элемента изменили на противоположную, ток упал в два раза. Какая электрическая цепь находится внутри коробки?


39.Ф474. Цепь, показанная на рисунке, собрана из одинаковых вольтметров. Первый вольтметр показывает U1 = 10 В, а третий − U2 =8 В. Каково показание второго вольтметра?

40.Ф475. На рисунке приведена вольтамперная характеристика лампочки от карманного фонаря. Лампочка включена в схему, показанную на рисунке б. 1) Найдите графически ток в лампочке. 2) При каком положении движка потенциометра напряжение между точками A и B равно нулю? 3) При каком положении движка потенциометра напряжение между точками A и B почти не будет меняться при небольших изменениях ЭДС батареи? Внутренним сопротивлением батареи пренебречь.