Билет №28

№1.Взаимодействие параллельных токов.
1)Если токи с проводникахI₁ и I₂ имеют одинаковые направления, то проводники притягиваются с равными по величине силами F₁ и F₂. Наличие этих сил объясняются тем, что второй проводник находится в магнитном поле первого проводника, которое и создает силу F₂. Очевидно в свою очередь создается магнитным полем второго проводника.

2.Сила Ампера для двух параллельных проводников с током. Если токи с проводникахI₁ и I₂ имеют одинаковые направления, то проводники притягиваются с равными по величине силами F₁ и F₂. Наличие этих сил объясняются тем, что второй проводник находится в магнитном поле первого проводника, которое и создает силу F₂. Очевидно в свою очередь создается магнитным полем второго проводника. Если токи с проводникахI₁ и I₂имеют разные направления, то проводники отталкиваются.

3.Магнитная проницаемость среды - μ_с, выражающая зависимость силы взаимодействия электрических токов от среды.(F=μс*I1*I2*l/(2π*a))

Билет №29
29.1. Напряженность магнитного поля. Связь вектора магнитной индукции и напряженности магнитного поля. Работа магнитного поля при перемещении проводника с током.

1.Напряженность магнитного поля- это величина(H), которая характеризует магнитное поле в какой-либо точке пространства, созданное макротоками в проводниках независимо от окружающей среды.(_{H=I/(2πr) [H]=А/м).}

_{2.Связь вектора магнитной индукции и напряженности магнитного} поля. Если изменение поля_, вносимое средой, везде одинаково(μ_с –постоянная величина), то индукция B в данной среде прямо пропорциональна H.(B= μ_с*H)

3.Работа магнитного поля при перемещении проводника с током. Так как на проводник с током в магнитном поле действуют силы, то очевидно, при перемещении этого проводника будут совершаться работа. Присоединим два медных стержня к источнику электрической энергии и замкнем их подвижным проводников l. Тогда в цепи пойдет I. Создадим в окружающем пространстве перпендикулярное к плоскости контура однородное магнитное поле с индукцией B. На проводник l будет действовать сила Ампера F_А, и он начинает перемещаться вправо. Подсчитаем работу при перемещении проводника l на расстояние b. A=F_А*b=B*I*l*b (направления силы и перемещения совпадают). A=I*(дельта)Фи(конечная формула)

29.2. Конденсатор имеет электроемкость 5 пФ. Какой заряд находится на каждой из его обкладок, если разность потенциалов между ними равна 1000 В. Изменится ли разность потенциалов пластин плоского воздушного конденсатора, если одну из них заземлить?

29.3. Сколько параллельно включенных ламп, рассчитанных на напряжение 110 В, может питать батарея аккумуляторов с Э.Д.С. 130 В и внутренним сопротивлением 2,6 Ом, если сопротивление каждой лампы 200 Ом, а сопротивление подводящих проводов 0,4 Ом?

Билет №30
30.1. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Понятие о плазме, перспективы ее применения.

30.2. Определить толщину диэлектрика конденсатора, ёмкость которого 1400 пФ, площадь перекрывающих друг друга пластин 1,4 * 10¯³ м². Диэлектрик – слюда. Можно ли зарядить конденсатор, если под руками есть только заряженное тело?

30.3. Чему равно удельное сопротивление проводника, из которого изготовлен реостат с диаметром провода 0,5 мм и длинной 4,5 м, если при включении его в сеть с напряжением 4,5 В амперметр показал 2 А.

Билет №31
31.1. Парамагнитные, диамагнитные, ферримагнитные вещества. Кривая первоначального намагничивания. Точка Кюри.
При наличии в проводнике, помещенном в магнитное поле, тока и при его
перпендикулярности к магнитному полю возникает сила Ампера. Обратное же явление
возникновения тока в проводнике, помещенном в магнитное поле назвается ЭДС индукции, а
ток называется индукционным.

31.2. Плоский воздушный конденсатор состоит из двух пластин. Определите ёмкость конденсатора, если площадь пластины 10¯² м², а расстояние между ними 0,5 * 10¯² м. Как изменится ёмкость конденсатора при погружении его в глицерин? Одна из пластин плоского конденсатора больше другой. Какая из пластин приобретает больший заряд при зарядке конденсатора?

31.3. Электровоз движется с постоянной скоростью 43,2 км/ч, развивая силу тяги 43,7 кН. Определить ток электродвигателя электровоза, если напряжение на двигателе 1500 В, а К.П.Д. двигателя 92%.

Билет №32
32.1. Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной индукции. Потокосцепление.

32.2. Какой длины надо взять нихромовый проводник сечением 0,1 мм², чтобы изготовить нагреватель, способный за 3 минуты нагреть 200г. воды от 10°С до кипения при КПД 90% и напряжении 120 В.

32.3. При перемещении заряда 2 нКл. из бесконечности в данную точку полем была затрачена энергия, равная 0,18 мДж. Каков электрический потенциал в данной точке поля?

Билет №33
33.1. Возникновение Э.Д.С. индукции при движении проводника в магнитном поле.

33.2. Генератор с Э.Д.С. 130 В и внутренним сопротивлением 1,8 Ом питает током несколько параллельно соединенных ламп общим сопротивлением 24 Ом. Сопротивление подводящих проводов 2 Ом. Определить ток в цепи, напряжение на лампах, падение напряжения на подводящих проводах и напряжение на зажимах генератора.

33.3. Если проводнику сообщить заряд 10¯⁸ Кл, то его электрический потенциал увеличивается на 100 В. Определить электроёмкость проводника. Как можно изменить потенциал проводника, не касаясь его и не изменяя его заряд?

Билет №34
34.1. Направление индукционного тока. Правило Ленца. Вихревые токи, их использование и меры борьбы с ним.
Направление индукционного(возникшего в проводнике, который перемещают в
магнитном поле) тока можно определить правилом правой руки: большой палец движется по
направлению движения проводника, а в ладонь входят индукционные линии магнитного поля.
Тогда четыре пальца покажут направление индукционного тока.
Если провести магнитом вдоль соленоида(катушки), то в катушке возникнет магнитное поле,
которое установит свои полюсы так, что бы движение магнита было максимально затруднено,
то есть магнит будет отталкиваться от катушки, так как на той стороне, в которой двигается
магнит возникнет одноименный полюс. Правило Ленца: Э.Д.С. индукционного тока создает
такое магнитное поле, которое будет препятствовать причине возникновения этого тока.
При детальном исследовании магнитного поля было выяснено, что переменное магнитное
поле создает электрическое поле, способное действовать на неподвижные заряды и тела.
Такое электричское поле возникает перпендикулярно магнитному, то есть линии
напряженности и линии электромагнитной индукции в определенном ракурсе становятся
крестом. Это электрическое поле влияет на неподвижные замкнутые проводники(кольца,
замкнутые сети), создавая в них ток. Такой ток называется вихревым. Индукционные токи,
которые возникают в сплошных металлических телах, находящихся в переменном магнитном
поле, и замыкающиеся внутри этих тел называют вихревыми токами.
Якорь электродвигателя и сердечник трансформатора всегда находятся в переменном
магнитном поле, а значит подвержены действию вихревых токов. Для защиты частей устройств
от вихревых токов их делают из отдельных изолированных друг от друга листов. Так же части
устройств изготавливают из ферритов, так как они из-за высокой плотности почти не
подвержены вихревым токам. По закону Ленца вихревые токи возникают при движении тела в
магнитном поле, а значит должны создавать поле, противодействущее тому, которое создало
вихревые токи. Таким образом вихревые токи используются для успокоения колебаний
стрелок приборов. Так же вихревые токи используют для закалки металлических деталей.

34.2. Три проводника из железа, константана и никелина длиной 4 м и сечением 1 мм² каждый, соединены параллельно. Определить величину тока в каждом из проводников, если известно, что по железному проводу идет ток в 0,5 А.

34.3. Шесть конденсаторов с емкостями по 50 нФ соединили по два последовательно в три параллельные группы и подключили к сети с напряжением 4000 В. Какой заряд накоплен всем конденсаторами? Определить энергию батареи.

Билет №35
35.1. Явления самоиндукции. Индуктивность проводника. Условия, от которых зависит индуктивность проводника. Единица измерения индуктивности.
В момент замыкания и размыкания цепи, а так же изменения силы тока в цепи возникает электродвижущая сила индукции. Возникновение ЭДС индукции в сети, которое вызвано изменением магнитного поля тока, текущего в той же цепи называется явлением самоиндукции. Различные проводники обладают разной индуктивностью т. е. величиной, которая характеризует количество энергии магнитного поля, которое можно сохранить в проводнике. Индуктивность численно равна ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре при изменении силы тока на 1 А за 1 с. Индуктивность проводника прямо пропорциональна скорости изменения силы тока в этой сети и измеряется в [Генри] или [Гн

35.2. Генератор с Э.Д.С. 130 В питает осветительную сеть, состоящую из параллельно включенных десяти ламп сопротивлением 200 Ом, пяти ламп – по 100 Ом и десяти ламп – по 150 Ом (всего 25 ламп). Найти ток в цепи и напряжение на зажимах генератора, если внутреннее сопротивление его – 0,5 Ом, а сопротивление подводящих проводов равно 0,4 Ом.

35.3. Плоский воздушный конденсатор образован двумя квадратными пластинами, отстоящими друг от друга на расстояние 10 мм. Какой должна быть ширина каждой из этих пластин, чтобы ёмкость конденсатора равнялась 1 Ф?

Билет №36
36.1. Природа света. Волновая и квантовая теории света. Скорость распространения света в вакууме, в различных средах. Определение скорости света методом Майкельсона.

1) Первые теории о природе света - корпускулярная и волновая - появились в середине 17 века.
Согласно корпускулярной теории свет представляет собой поток частиц, которые испускаются
источником света. Эти частицы движутся в пространстве и взаимодействуют с веществом по
законам механики. Эта теория хорошо объясняла законы прямолинейного распространения света,
его отражения и преломления. Основоположником данной теории является Ньютон.
2) Волновая теория света объясняла распространение света в какой либо среде.
Квантовая теория света объясняла испускание и поглощение света.
3) Скорость Света в вакууме — абсолютная
величина скорости распространения электромагнитных волн в вакууме. В физике традиционно
обозначается латинской буквой «c» (произносится как «цэ»).
В вакууме - 299 792 458 ± 1,2 м/с;
4) Уже в 1877 году, в бытность свою офицером ВМС США, Майкельсон начинает
усовершенствовать метод измерения скорости света при помощи вращающегося зеркала,
предложенного Леоном Фуко. Идеей Майкельсона было применить лучшую оптику и более
длинную дистанцию. В 1878 году он произвёл первые измерения на довольно кустарной
установке. Майкельсон опубликовал свой результат 299 910±50 км/с

36.2. Батарея состоит из пяти последовательно соединенных элементов с Э.Д.С. по 1,5 В и внутренним сопротивлением по 0,3 Ом каждый. Определить силу тока в цепи, если внешнее сопротивление равно 24 Ом. Какова мощность потребителя?

36.3

Билет №37
37.1. 1) При падении световых лучей на границу раздела двух сред, размеры которой значительно
превышают длину волны, происходит явления отражения и преломления света.
2) Законы отражения света:
1. Луч падающий и луч отраженный лежат в одной плоскости с перпендикуляром к отражающей
поверхности, восставленным в точке падения луча.
2. Угол отражения луча равен углу его падения ∟α=∟i.
Законы преломления света:
1. Луч падающий и луч преломленный лежат в одной плоскости с перпендикуляром,
восставленным в точке падения луча к поверхности раздела двух сред.
2.Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления для двух сред есть величина
постоянная sin α/sin β = n
№2

№3

Билет №38
38.1. 1) Показатель преломления среды относительно вакуума, т.е. для случая перехода световых
лучей из вакуума в среду, называется абсолютным.
2) Явление, при котором световое излучение полностью отражается от поверхности раздела
прозрачных сред, называют полным отражением света.
3) Угол падения лучей iпр, при котором угол преломления β равен π/2, называют предельным
углом падения и находят по формуле sin iпр=n2/n1.

38.2.

Поиск по сайту: