Меню

В круглом цилиндрическом проводнике диаметром 2 мм существует постоянный ток

В круглом цилиндрическом проводнике диаметром 2 мм существует постоянный ток

2.225 Точечный заряд движется со скоростью v = 900 м/с. В некоторый момент в точке Р напряженность поля этого заряда Е = 600 В/м, а между векторами Е и v угол а = 30°. Найти индукцию В магнитного поля данного заряда в точке Р в этот момент.
Перейти к решению

2.226 По круговому витку радиуса R = 100 мм из тонкого провода циркулирует ток I = 1,00 А. Найти магнитную индукцию: а) в центре витка; б) на оси витка на расстоянии x = 100 мм от его центра.
Перейти к решению

2.227 Кольцо радиуса R = 50 мм из тонкого провода согнули по диаметру под прямым углом. Найти магнитную индукцию в центре кривизны полуколец при токе I = 2,25 А.
Перейти к решению

2.228 Ток I течет по плоскому контуру, показанному на рис. , где r = r0(1 + ф). Найти магнитную индукцию В в точке О.
Перейти к решению

2.229 Ток I течет по тонкому проводнику, который имеет вид правильного n-угольника, вписанного в окружность радиуса R. Найти магнитную индукцию в центре данного контура. Исследовать случай n —> оо.
Перейти к решению

2.230 Найти магнитную индукцию в центре контура, имеющего вид прямоугольника, если его диагональ d = 16 см, угол между диагоналями ф = 30° и ток I = 5,0 А.
Перейти к решению

2.231 Ток I = 5,0 А течет по тонкому замкнутому проводнику (рис. ). Радиус изогнутой части R = 120 мм, угол 2ф = 90°. Найти магнитную индукцию в точке О.
Перейти к решению

2.232 Найти индукцию магнитного поля в точке О контура с током I, который показан: а) на рис. ; радиусы a и b, а также угол ф известны; б) на рис. ; радиус a и сторона b известны.
Перейти к решению

2.233 Ток I течет вдоль длинной тонкостенной трубы радиуса R, имеющей по всей длине продольную прорезь ширины h. Найти индукцию магнитного поля внутри трубы, если h

Источник



В круглом цилиндрическом проводнике диаметром 2 мм существует постоянный ток

Рекомендуем! Лучшие курсы ЕГЭ и ОГЭ

Задание 28. Цилиндрический проводник длиной l = l2 включен в цепь постоянного тока. К нему подключают вольтметр таким образом, что одна из клемм вольтметра все время подключена к началу проводника, а вторая может перемещаться вдоль проводника. На рисунке приведена зависимость показаний вольтметра U от расстояния x до начала проводника. Как зависит от x удельное сопротивление проводника? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали.

По проводнику течёт постоянный ток, поэтому по закону Ома для участка цепи . Сопротивление любой части проводника R определяется соотношением , где — длина той части проводника, на которой определяется напряжение; — удельное сопротивление этой части проводника; — площадь поперечного сечения проводника.

Читайте также:  Схема тока ваз 2110

При напряжение пропорционально длине участка; значит, удельное сопротивление проводника постоянно.

При напряжение также линейно зависит от длины участка; значит, удельное сопротивление проводника на этом участке тоже постоянно. Однако показания вольтметра на этом участке проводника увеличиваются быстрее, чем на первом, поэтому удельное сопротивление проводника на втором участке больше, чем на первом.

Ответ: удельное сопротивление проводника на втором участке больше, чем на первом.

Источник

Постоянный электрический ток

75. Сила тока в проводнике равномерно нарастает от I = 0 до I = 2 А в течении времени τ = 5 с. Определите заряд, прошедший по проводнику.

76. Определить плотность тока, если за 2 с через проводник сечением 1,6 мм 2 прошло 2*10 19 электронов.

77. По медному проводнику сечением 0,8 мм 2 течет ток 80 мА. Найдите среднюю скорость упорядоченного движения электронов вдоль проводника, предполагая, что на каждый атом меди приходится один свободный электрон. Плотность меди ρ = 8,9 г/см 3 .

78. Определите суммарный импульс электронов в прямом проводе длиной l = 500 м, по которому течет ток I = 20 А.

79. Определите общее сопротивление между точками А и В цепи, представленной на рисунке, если R1 = 1 Ом, R2 = 3 Ом, R3 = R4 = R6 = 2 Ом, R5 = 4 Ом.

80. Определите сопротивление проволочного каркаса, имеющего форму куба, если он включен в цепь между точками А и В. Сопротивление каждого ребра каркаса r = 3 Ом.

81. Вольтметр, включенный в сеть последовательно с сопротивлением R1, показал напряжение U1 = 198 В, а при включении последовательно с сопротивлением R2 = 2*R1 показал U2 = 180 В. Определите сопротивление R1 и напряжение в сети, если сопротивление вольтметра r = 900 Ом.

82. В цепи на рисунке амперметр показывает силу тока I = 1,5 А. Сила тока через сопротивление R1 равна I1 = 0,5 А. Сопротивление R2 = 2 Ом, R3 = 6 Ом. Определите сопротивление R1, а также силу ток I2 и I3, протекающих через сопротивление R2 и R3.

83. Через лампу накаливания течет ток, равный 0,6 А. Температура вольфрамовой нити диаметром 0,1 мм равна 2200 градусов Цельсия. Ток подводится медным проводом сечением 6 мм 2 . Определите напряжение электрического поля: 1) в вольфраме (удельное сопротивление при 0 градусах ρ = 55 нОм*м, температурный коэффициент сопротивления а = 0,0045 0С -1 ); 2) в меди (ρ = 17 нОм*м).

84. По алюминиевому проводу сечением S = 0,2 мм 2 течет ток I = 0,2 А. Определите силу, действующую на отдельные свободные электроны со стороны электрического поля. Удельное сопротивление алюминия ρ = 26 нОм*м.

85. Электрическая плита мощностью 1 кВт с нихромовой спиралью предназначена для включения в сеть с напряжением 220 В. Сколько метров проволоки диаметром 0,5 мм надо взять для изготовления спирали, если температура нити равна 900 градусов Цельсия? Удельное сопротивление нихрома при 0°C ρ = 1 мкОм*м, а температурный коэффициент сопротивления a = 0,4*10 -3 .

Читайте также:  Базовый ток трансформатора тока

86. Два цилиндрических проводника одинаковой длины и одинакового сечения, один из меди, а другой из железа, соединены параллельно. Определите отношение мощностей токов для этих проводников. Удельные сопротивления меди и железа равны соответственно 17 и 98 нОм*м.

87. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 120 Ом равномерно возрастает от I = 0 до Imax = 5 А за время τ = 15 с. Определите выделившееся за это время в проводнике количество теплоты.

88. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 100 Ом равномерно убывает от I = 10 А до I = 0 за время τ = 30 с. Определите выделившееся за это время в проводнике количество теплоты.

89. Определить напряженность электрического поля в алюминиевом проводнике объемом V = 10 см 3 , если при прохождении по нему постоянного тока за время t = 5 мин выделилось количество теплоты Q = 2,3 кДж. Удельное сопротивление алюминия ρ = 26 нОм*м.

90. Плотность электрического тока в медном проводе равна 10 А/см 2 . Определите удельную тепловую мощность тока, если удельное сопротивление меди ρ = 17 нОм * м.

91. Определить ток короткого замыкания источника ЭДС, если при внешнем сопротивлении R1 = 50 Ом тока в цепи I1 = 0,2 А, а при R2 = 110 Ом – I2 = 0,1 А.

92. В цепь, состоящую из батареи и резистора сопротивлением R = 8 Ом, включают вольтметр, сопротивление которого RV = 800 Ом, один раз последовательно резистору, другой раз — параллельно. Определите внутреннее сопротивление батареи, если показания вольтметра в обоих случаях одинаковы.

93. На рисунке R1 = R2 = R3 = 100 Ом. Вольтметр показывает UV = 200 В, сопротивление вольтметра RV = 800 Ом. Определите ЭДС батареи, пренебрегая её сопротивлением.

94. На рисунке сопротивление потенциометра R = 2000 Ом, внутреннее сопротивление вольтметра RV = 5000 Ом, U = 220 В. Определите показание вольтметра, если подвижный контакт находится посередине потенциометра.

95. Определите ЭДС и внутреннее сопротивление r источника тока, если во внешней цепи при силе тока 4 А развивается мощность 10 Вт, а при силе тока 2 А мощность 8 Вт.

Ошибка в тексте? Выдели её мышкой и нажми

Остались рефераты, курсовые, презентации? Поделись с нами — загрузи их здесь!

Источник

Законы постоянного тока. Основные определения и формулы. Электрический ток. Сила тока. Дифференциальная форма уравнения непрерывности , страница 3

7. К бесконечной металлической плоскости толщиной δ приварены на расстоянии b друг от друга два провода с радиусом a. Найти сопротивление R между проводами, если δ$ $a b. Считать, что удельная проводимость σп проводов много больше удельной проводимости σ металла плоскости.

Читайте также:  Ток писин языковая семья

считать проводники раздвинутыми на бесконечное расстояние нельзя, иначе получим

= ∞ сопротивление бесконечной плоскости. Т.к. σ σп % , то можно достаточно точно считать, что провода на всей своей длине имеют одинаковый потенциал, т.е. считать, что они заряжены с линейной плотностью зарядов ±λ, одинаковой по всей длине проводника (мысленно).

По теореме Гаусса, окружая провода цилиндрической поверхностью, находим E rl напряженность поля на оси провода.

Т.е. на удалении r от оси левого провода E r( ) = Eлев + Eправ = 2πε λ 0 1 r + b 1 r  .

Тогда разность потенциалов или напряжение между проводами

U = b a∫−a E r dr( ) = 2πελ 0 b a∫−a  1r + b −1 r dr = 2πελ 0 ln baa −ln(br) r ar b a= −=  = πελ0 ln baa  .

Ток вблизи левого проводника практически не зависит от заряда на правом

(такой же ток втекает

во второй проводник), где 2πδa площадь сечения пластины вокруг проводника, E a( ) = jв .

Неоднородный проводник:

8. В неоднородном цилиндрическом проводнике радиуса r удельное сопротивление изменяется с расстоянием r от оси проводника по закону ρ ρ= rr , где ρ = const . По проводнику течет ток I . Найти напряженность поля E внутри проводника, тепло выделяющееся на единицу длины проводника за время τ и сопротивление Rед единицы длины проводника.

Выделим цилиндрический слой радиуса r и толщины dr с площадью dS = 2πrdr. По нему течет ток jdS EdS ( j = E закон Ома в дифференциальной форме). Но «∫ Edl ! ! = 0 или E r l( )1E r l( )2 = 0, т.е. внутри проводника E = const .

Тогда I0 = ∫r00 jdS = Er∫00 2πρrdr r0 r 0 = 2πρ0r E0 r∫00 rdr , т.е. I0 = 43πρr002 E или

Eвнутрипроводн. = 34ρπ0rI20 = const .

При I = const в цилиндрическом слое 2πrdr за время τ по закону Джоуля Ленца выделяется тепло dQ = ( )dI 2 Rслояτ,

где ток в слое dI rdr rdr ,

сопротивление слоя Rслоя = ρ 2π l rdr .

dQ π τrdr rdrτ;

Q dQ r dr r .

Подставляя l =1 и E = 34ρπ0rI020 , находим Qдлиныед. = I42π3ρr2τ и

Uед. 3ρ

Тогда Rеддлины. = длиныI = 4πr02 .

Ответ: Eвнутрипроводн. = 4πr0 = const , Qдлиныед. = I42π3ρr2τ , Rеддлины. = U длиныедI0. = 43πρr02 .

9. Однородный цилиндрический проводник сделан из материала, удельное сопротивление которого меняется со временем по закону ρ ρ= τt  2 , где ρ, τ постоянные. По какому степенному закону в

зависимости от времени изменяется ток, пропускаемый через проводник, если за любое произвольное время τ в проводнике выделяется столько же тепла, сколько и при пропускании постоянного тока I через цилиндрический проводник того же радиуса, но с постоянным удельным сопротивлением ρ за то же время τ.

Источник