-->
|
|
|
Ãëàâà 2. Ïîñòîÿííûé ýëåêòðè÷åñêèé òîê Óïðàæíåíèå 51. Îïðåäåëèòå ïëîòíîñòü òîêà j â ïðîâîäíèêå äëèíîé l = 10 ì ñ óäåëüíûì ñîïðîòèâëåíèåì ρ = 5,5 • 10-7 Îì • ì, åñëè íàïðÿæåíèå íà åãî êîíöàõ U = 10 Â. 2. Äâóì îäèíàêîâûì ïëîñêèì êîíäåíñàòîðàì, ñîåäèíåííûì ïàðàëëåëüíî, ñîîáùåí çàðÿä q.  ìîìåíò âðåìåíè t = 0 ðàññòîÿíèå ìåæäó ïëàñòèíàìè ïåðâîãî êîíäåíñàòîðà íà÷èíàåò ðàâíîìåðíî óâåëè÷èâàòüñÿ ïî çàêîíó d1 = d0 + υt, à ðàññòîÿíèå ìåæäó ïëàñòèíàìè âòîðîãî — ðàâíîìåðíî óìåíüøàòüñÿ ïî çàêîíó d2 = d0 - υt. Ïðåíåáðåãàÿ ñîïðîòèâëåíèåì ïîäâîäÿùèõ ïðîâîäîâ, íàéäèòå ñèëó òîêà â öåïè âî âðåìÿ äâèæåíèÿ ïëàñòèí êîíäåíñàòîðîâ. 3. Êàêîé çàðÿä ïðîøåë ÷åðåç ïîïåðå÷íîå ñå÷åíèå ïðîâîäíèêà, åñëè èçâåñòíî, ÷òî ñèëà ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà â ýòîì ïðîâîäíèêå ðàâíîìåðíî óâåëè÷èëàñü îò íóëÿ äî I = 5 À çà t = 10 ñ? 4. Ïðè âêëþ÷åíèè â ýëåêòðè÷åñêóþ öåïü ïðîâîäíèêà äèàìåòðîì d = 0,5 ìì è äëèíîé l = 470 ìì ðàçíîñòü ïîòåíöèàëîâ íà êîíöàõ ïðîâîäíèêà îêàçàëàñü ðàâíîé U = 1,2  ïðè ñèëå òîêà â öåïè I = 1 À. Îïðåäåëèòå óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå ð ìàòåðèàëà ïðîâîäíèêà. 5. Äëÿ èçìåðåíèÿ òåìïåðàòóðû ïðèìåíèëè æåëåçíóþ ïðîâîëîêó, èìåþùóþ ïðè òåìïåðàòóðå t = 10 °Ñ ñîïðîòèâëåíèå R = 15 Îì. Ïðè íåêîòîðîé òåìïåðàòóðå t1 ñîïðîòèâëåíèå åå ñòàëî R1 = 18 Îì. Îïðåäåëèòå ýòó òåìïåðàòóðó, åñëè òåìïåðàòóðíûé êîýôôèöèåíò ñîïðîòèâëåíèÿ æåëåçà α = 0,006 Ê-1. 6. Ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ íà åäèíèöó äëèíû âîëüôðàìîâîé íèòè íàêàëèâàíèÿ ãîðÿùåé ýëåêòðîëàìïî÷êè AU = 300 Â/ì; äèàìåòð íèòè d = 6 • 10-2 ìì. Íàéäèòå ñèëó òîêà â íèòè, åñëè åå òåìïåðàòóðà t = 2000 °Ñ. Óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå âîëüôðàìà ïðè 0 °Ñ ρ0 = 5,5 • 10-7 Îì • ì. Òåìïåðàòóðíûé êîýôôèöèåíò ñîïðîòèâëåíèÿ α = 0,0046 Ê-1. 7. Ïî÷åìó ïðè âêëþ÷åíèè â ñåòü íàãðåâàòåëüíîãî ïðèáîðà áîëüøîé ìîùíîñòè (íàïðèìåð, ýëåêòðîêàìèíà) íàêàë ëàìïî÷åê â êâàðòèðå ñðàçó æå çàìåòíî ïàäàåò, à ÷åðåç íåáîëüøîé ïðîìåæóòîê âðåìåíè óâåëè÷èâàåòñÿ, äîñòèãàÿ ïðèìåðíî ïðåæíåé ÿðêîñòè? 8. Ýëåêòðè÷åñêóþ ïëèòêó, ðàññ÷èòàííóþ íà íàïðÿæåíèå 220 Â, òðåáóåòñÿ ïåðåäåëàòü, íå ìåíÿÿ è íå óêîðà÷èâàÿ ñïèðàëè, íà 110  òàê, ÷òîáû åå ìîùíîñòü îñòàëàñü ïðåæíåé. ×òî íóæíî äëÿ ýòîãî ñäåëàòü? 9. Ëèôò ìàññîé m = 1,4 ò ðàâíîìåðíî ïîäíèìàåòñÿ íà âûñîòó h = 20 ì. Îïðåäåëèòå âðåìÿ ïîäúåìà, åñëè èçâåñòíî, ÷òî ñèëà òîêà â ýëåêòðîäâèãàòåëå ëèôòà I = 40 À ïðè íàïðÿæåíèè íà åãî çàæèìàõ U = 220 Â. ÊÏÄ äâèãàòåëÿ η = 90%. 10. Êàêóþ ìàññó ëüäà, èìåþùåãî òåìïåðàòóðó t = -10 °Ñ, ìîæíî ðàñòîïèòü çà âðåìÿ τ = 10 ìèí â ýëåêòðîêèïÿòèëüíèêå, ðàáîòàþùåì îò ñåòè íàïðÿæåíèåì U = 220  ïðè ñèëå òîêà I = 3 À? Êîýôôèöèåíò ïîëåçíîãî äåéñòâèÿ ýëåêòðîêèïÿòèëüíèêà η = 80%. Óäåëüíàÿ òåïëîåìêîñòü ëüäà ñ = 2,1 • 103 Äæ/(êã • Ê), óäåëüíàÿ òåïëîòà ïëàâëåíèÿ ëüäà λ = 3,35 • 105 Äæ/êã. 11. Ñêîëüêî âèòêîâ íèêåëèíîâîé ïðîâîëîêè íàäî íàâèòü íà ôàðôîðîâûé öèëèíäð äèàìåòðîì d1 = 1,5 ñì, ÷òîáû èçãîòîâèòü êèïÿòèëüíèê, â êîòîðîì çà âðåìÿ τ = 10 ìèí çàêèïàåò âîäà îáúåìîì V = 1,2 ë, âçÿòàÿ ïðè òåìïåðàòóðå t = 10 °Ñ? ÊÏÄ óñòàíîâêè η = 60%; äèàìåòð ïðîâîëîêè d2 = 0,2 ìì; íàïðÿæåíèå ñåòè U = 100 Â. Óäåëüíàÿ òåïëîåìêîñòü âîäû ñ = 4,2 • 103 Äæ/(êã • Ê); óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå íèêåëèíà ρ = 4,2 • 10-7 Oì • ì. 12. Êàêîãî ñå÷åíèÿ íàäî âçÿòü ìåäíûé ïðîâîä äëÿ óñòðîéñòâà ëèíèè ýëåêòðîïåðåäà÷è îò ýëåêòðîñòàíöèè äî ïîòðåáèòåëÿ, ðàñïîëîæåííîãî íà ðàññòîÿíèè l = 1 êì, ÷òîáû ïåðåäàòü ïîòðåáèòåëþ ìîùíîñòü Ð = 8 êÂò? Íàïðÿæåíèå íà ñòàíöèè U = 130 Â, äîïóñòèìàÿ ïîòåðÿ íàïðÿæåíèÿ íà ëèíèè β = 8%. Óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå ìåäè ρ = 1,7 • 10-8 Îì • ì. 13. Ýëåêòðè÷åñêèé ÷àéíèê èìååò äâå îáìîòêè. Ïðè âêëþ÷åíèè îäíîé èç íèõ âîäà â íåì çàêèïàåò ÷åðåç ïðîìåæóòîê âðåìåíè t1 = 10 ìèí, à ïðè âêëþ÷åíèè äðóãîé — ÷åðåç t2 = 15 ìèí. ×åðåç ñêîëüêî âðåìåíè çàêèïèò âîäà â ÷àéíèêå, åñëè îáå îáìîòêè âêëþ÷èòü îäíîâðåìåííî: à) ïàðàëëåëüíî; á) ïîñëåäîâàòåëüíî? 14. Íàéäèòå ñîïðîòèâëåíèå öåïè, ñõåìà êîòîðîé èçîáðàæåíà íà ðèñóíêå 2.39. Ñîïðîòèâëåíèåì ñîåäèíèòåëüíûõ ïðîâîäîâ ÀÑ' Ñ è BC”D ïðåíåáðå÷ü.
15. Êîãäà êëþ÷ S çàìêíóò, ñîïðîòèâëåíèå ó÷àñòêà öåïè, ñõåìà êîòîðîé èçîáðàæåíà íà ðèñóíêå 2.40, ðàâíî R1 = 80 Îì. Îïðåäåëèòå ñîïðîòèâëåíèå R2 ýòîãî ó÷àñòêà öåïè ïðè ðàçîìêíóòîì êëþ÷å. Ñîïðîòèâëåíèåì ñîåäèíèòåëüíûõ ïðîâîäîâ ïðåíåáðå÷ü. 16.  öåïè, ñõåìà êîòîðîé ïðåäñòàâëåíà íà ðèñóíêå 2.41, R1 = 10 Îì, R2 = 40 Îì; ïðèëîæåííîå ê çàæèìàì öåïè íàïðÿæåíèå U = 120 Â. Îïðåäåëèòå ñîïðîòèâëåíèå ðåçèñòîðà R3, åñëè ñèëà òîêà â íåì I3 = 2 À. 17. Ñîïðîòèâëåíèå äåëèòåëÿ íàïðÿæåíèÿ (ïîòåíöèîìåòðà) R1 = 80 Îì (ðèñ. 2.42). Ñîïðîòèâëåíèå íàãðóçêè R2 = 100 Îì. Íàïðÿæåíèå íà çàæèìàõ ïîòåíöèîìåòðà U = 50 Â. Êàêèìè áóäóò ïîêàçàíèÿ àìïåðìåòðà è âîëüòìåòðà, åñëè äâèæîê ïîòåíöèîìåòðà ïîî÷åðåäíî óñòàíàâëèâàòü â òî÷êàõ À, Â, Ñ è D? 18. Êàêîå ñîïðîòèâëåíèå ã íåîáõîäèìî âêëþ÷èòü ìåæäó òî÷êàìè Ñ è D (ðèñ. 2.43), ÷òîáû ñîïðîòèâëåíèå âñåé öåïî÷êè (ìåæäó òî÷êàìè Ë è Â) íå çàâèñåëî îò ÷èñëà ýëåìåíòàðíûõ ÿ÷ååê?
19. Íàéäèòå ñîïðîòèâëåíèå R0 òåòðàýäðà (ïðàâèëüíîé òðåóãîëüíîé ïèðàìèäû), èçãîòîâëåííîãî èç øåñòè ïðîâîëî÷åê ñîïðîòèâëåíèåì R êàæäàÿ. Ïîäâîäÿùèå ïðîâîäà ïðèñîåäèíåíû ê ëþáûì äâóì âåðøèíàì òåòðàýäðà. 20. Íàéäèòå ñîïðîòèâëåíèå R0 ïðîâîëî÷íîãî êóáà ïðè âêëþ÷åíèè åãî â öåïü ìåæäó òî÷êàìè À è  (ðèñ. 2.44). Ñîïðîòèâëåíèå êàæäîãî ðåáðà êóáà ðàâíî R. 21. Íàéäèòå ñîïðîòèâëåíèå R0 ïÿòèêîíå÷íîé çâåçäû, ïîêàçàííîé íà ðèñóíêå 2.45, âñå ó÷àñòêè êîòîðîé îáëàäàþò îäèíàêîâûì ñîïðîòèâëåíèåì ã. Ïîäâîäÿùèå ïðîâîäà ïðèñîåäèíåíû ê òî÷êàì À è Ê.
22. Êàêîâ çàðÿä ïëàñòèí êîíäåíñàòîðà Ñ â öåïè, ñõåìà êîòîðîé èçîáðàæåíà íà ðèñóíêå 2.46? Ñîïðîòèâëåíèÿ ðåçèñòîðîâ R1, R2 è R3 è íàïðÿæåíèå U ñ÷èòàþòñÿ èçâåñòíûìè. 23. Ïðåäåë èçìåðåíèÿ ìèëëèàìïåðìåòðà ñ âíóòðåííèì ñîïðîòèâëåíèåì R = 150 Îì ðàâåí I = 10 ìÀ. Êàêîé äëèíû l íóæíî âçÿòü ìàíãàíèíîâóþ ïðîâîëîêó äèàìåòðîì d = 0,1 ìì â êà÷åñòâå äîáàâî÷íîãî ðåçèñòîðà, ÷òîáû èñïîëüçîâàòü ýòîò ìèëëèàìïåðìåòð êàê âîëüòìåòð ñ ïðåäåëîì èçìåðåíèÿ U = 10 Â? Óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå ìàíãàíèíà ρ = 4,2 • 10-7 Îì • ì. 24. Åñëè âîëüòìåòð ñîåäèíèòü ïîñëåäîâàòåëüíî ñ ðåçèñòîðîì ñîïðîòèâëåíèåì R = 10 êÎì, òî ïðè íàïðÿæåíèè â öåïè U = 120  îí ïîêàæåò U1 = 50 Â. Åñëè ñîåäèíèòü åãî ïîñëåäîâàòåëüíî ñ ðåçèñòîðîì íåèçâåñòíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ, òî ïðè òîì æå íàïðÿæåíèè îí ïîêàæåò U2 = 10 Â. ×åìó ðàâíî íåèçâåñòíîå ñîïðîòèâëåíèå? 25. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ íàïðÿæåíèÿ íà ðåçèñòîðå R ê êîíöàì åãî ïîäêëþ÷àþò âîëüòìåòð. Êàêàÿ îòíîñèòåëüíàÿ îøèáêà 5 áóäåò äîïóùåíà, åñëè ïîêàçàíèÿ âîëüòìåòðà ïðèíÿòü çà òî íàïðÿæåíèå, êîòîðîå áûëî íà ðåçèñòîðå äî âêëþ÷åíèÿ ïðèáîðà? Ñèëà òîêà â öåïè ïîñòîÿííà. Ñîïðîòèâëåíèå âîëüòìåòðà R0.
|
|
|