on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 33 гостя.
Вход в систему
Яндекс.Метрика

Задачник Кванта

Постоянный ток

141.Ф1551. В схеме на рисунке при помощи быстродействующего переключателя к точкам А и Б подключается конденсатор емкостью 1000 мкФ то в одной, то в другой полярности. При этом переключаются выводы конденсатора − в течение 0,001 с конденсатор включен в одной полярности, затем мгновенно переключается и в течение 0,002 с оказывается включенным наоборот, после чего процесс повторяется. Найдите средние значения токов, протекающих через батарейки.


142.Ф1559. На рисунке приведена схема, составленная из очень большого числа звеньев. Каждое звено состоит из двух резисторов сопротивлениями R и 2R и кон-денсатора, причем емкости конденсаторов в звеньях различны − в каждом последующем звене емкость в два раза меньше, чем в предыдущем. К точкам А и Б подключают идеальную батарейку напряжением U. Какое количество теплоты выделится в схеме за очень большой отрезок времени? Какое количество теплоты выделится при этом в резисторе сопротивлением R, подключенном к точке А?

143.Ф1573. В схеме на рисунке миллиамперметры одинаковые, батарейки идеальные. Что может показывать вольтметр в этой схеме? Какими могут быть сопротивления миллиамперметров и вольтметра? Учтите − приборы бывают и не очень идеальными!

144.Ф1589. Длинная цепочка резисторов включает звенья двух типов 2R − R и R − 2R, соединенных попеременно, как показано на рисунке. Найдите сопротивление между точками A и В при большом числе звеньев в цепи.

145.Ф1596. Нелинейный двухполюсник имеет «квадратичную» вольтамперную характеристику − напряжение между его выводами пропорционально квадрату текущего через него тока. Двухполюсник подключают к батарейке напряжением E последовательно с вольтметром, при этом вольтметр показывает половину напряжения батарейки. Параллельно двухполюснику подключают еще один такой же вольтметр. Найдите показания обоих вольтметров. Внутреннее сопротивление батарейки считать малым.

146.Ф1607. Нить накала осветительной лампочки мощностью 60 Вт сделана из вольфрама. Оцените, при какой массе нити накала минимальная температура отличается от средней не более чем на 100 К.

147.Ф1620. Цепь на рисунке содержит огромное количество звеньев, каждое из которых состоит из резистора и двух вольтметров. Все вольтметры в цепи одинаковые, сопротивления всех резисторов равны между собой. Цепь подключают к батарейке, при этом первые два вольтметра показывают напряжения 6 В и 4 В (догадайтесь сами − какой показывает меньше, а какой больше). Найдите показания второй пары вольтметров. Найдите также сумму показаний всех вольтметров.


148.Ф1626. В длинном прямом проводе диаметром d, сделанном из металла с удельным сопротивлением ρ, течет постоянный ток Io. Известно, что необходимое для протекания тока электрическое поле в проводе создают поверхностные заряды. В некоторой точке поверхности плотность этих зарядов составляет σ1. Найдите величину поверхностной плотности зарядов в другой точке поверхности − на расстоянии L вдоль провода от первой.

149.Ф1635. Нелинейный двухполюсник имеет вольтамперную характеристику, которая описывается формулой U = 10 × I2, где ток измеряется в амперах а напряжение − в вольтах. Два таких двухполюсника соединены последовательно и подключены к идеальной батарейке с напряжением E = 10 В. Параллельно одному из двухполюсников подключают резистор. При каком сопротивлении этого резистора тепловая мощность, которая на нем выделяется, окажется максимальной?

150.Ф1636. К идеальной батарейке подключены последовательно конденсатор емкостью С = 100 мкФ и амперметр, сопротивление которого r = 10 Ом. При помощи быстродействующего переключателя конденсатор в этой цепи переключается n = 100 раз в секунду то в одной, то в другой полярности (выводы конденсатора все время меняются местами друг с другом); стрелка прибора при этом практически не дрожит. Обычный магнитоэлектрический амперметр показывает в таком случае силу тока I1 = 0,01 А. Что покажет в такой цепи амперметр тепловой системы с тем же сопротивлением? Приборы были отградуированы в цепи постоянного тока.

151.Ф1650. Электрическая цепь составлена из большого количества одинаковых звеньев (рис.). Каждое такое звено состоит из двух резисторов. К началу цепи подключен источник постоянного напряжения U = 12 В. Идеальный амперметр подключают параллельно первому резистору цени (между точками A и Б), и он показывает силу тока I1 = 5 мA. Если этот же амперметр подключить между точками Б и В (параллельно второму резистору), то он покажет I2 = 2 мA. Определите по этим данным сопротивления резисторов одного звена.


152.Ф1664. В цепи, изображенной на рисунке, все резисторы имеют одно и то же сопротивление R. Во сколько раз изменится сопротивление цепи, измеряемое между точками А и Б, если замкнуть проводником точки В и Г?

153.Ф1665. К батарейке напряжением 10 В подключена схема, содержащая очень большое число одинаковых ячеек. Каждая ячейка состоит из трех одинаковых вольтметров, как показано на рисунке. Найдите показания вольтметров и первой ячейке. Что показывают вольтметры в ячейке номер пять?

154.Ф1678. К выводам источника подключают последовательно амперметр и вольтметр, который показывает при этом напряжение 6 В. Когда параллельно ему подключили еще один такой же вольтметр, они в сумме показали 10 В. Подключим параллельно еще очень много таких же вольтметров. Сколько они в сумме покажут? Во сколько раз при этом возрастут показания амперметра?

155.Ф1680. В схеме на рисунке поочередно замыкают переключатели (перед замыканием одного из них другой размыкают). Найдите напряжение «среднего» конденсатора после большого числа переключений. Элементы цепи считайте идеальными. Конденсаторы вначале не заряжены.


156.Ф1686. Сто батареек с одинаковыми параметрами соединили последовательно, при этом двадцать из них оказались подключены с противоположной к остальным полярностью. Концы получившейся цепочки соединили, получив замкнутое кольцо. Параллельно одной из батареек подключили вольтметр (его сопротивление во много раз больше внутреннего сопротивления батарейки), и он показал напряжение 1,6 В. Что покажет вольтметр, если его подключить к какой-нибудь другой батарейке?

157.Ф1693. Лампочка дня фонаря рассчитана на напряжение 2,5 В, ток при этом составляет 0,2 А. В нашем распоряжении имеются мощный источник напряжением 6 В и реостат на 10 Ом (у реостата сделаны выводы от краев обмотки и от движка, который может контактировать с любым витком − такой прибор часто называют потенциометром). Как присоединить лампочку к источнику, чтобы она горела нормально? Где должен находиться движок реостата? [решение]

158.Ф1695. В схеме на рисунке конденсаторы вначале не заряжены. Напряжение во внешней цепи непрерывно изменяют так, чтобы ток в этой цепи оставался равным Io. Какое количество теплоты выделяется в резисторе за время T?


159.Ф1701. В настоящее время для проведения небольших сварочных работ иногда используют смесь водорода с кислородом, получаемую при электролизе воды. Оцените КПД устройства для электролиза воды, если напряжение между электродами одной его ячейки равно U = 2 В. Известно, что при сгорании m = 2 г водорода в кислороде выделяется Q = 0,29 МДж тепла.

160.Ф1709. Два одинаковых вольтметра соединены последовательно и подключены к батарейке (рис.). Параллельно одному из вольтметров подключают резистор, при этом показания вольтметров составляют 1,4 В и 3,1 В. Отключим теперь один из вольтметров. Что будет показывать оставшийся прибор? Напряжение батарейки можно считать неизменным.