27. Електромагнетизм. Електромагнітні коливання. Закон Ома.
1. Проволочная рамка площею S рівномірно обертається в однорідному магнітному полі з індукцією B навколо осі, перпендикулярної напрямку поля. Частота обертання n. Як згодом змінюється магнітний потік F. проходить через рамку, ЕРС індукції в рамці?
2. Виток дроти площею S рівномірно обертається в однорідному магнітному полі з індукцією B навколо осі, перпендикулярної напрямку поля. Частота обертання n. Чому дорівнює максимальне значення ЕРС індукції, що виникає в рамці? Побудувати графік залежності ЕРС від часу. Як зміниться максимальне значення ЕРС індукції і як зміниться графік, якщо: 1) замість одного витка намотати N витків; 2) частоту обертання збільшити в n раз?
3. Рамка площею 400 см 2 має 100 витків дроту і обертається в однорідному магнітному полі з індукцією 10 мТл навколо осі, перпендикулярній магнітному полю. Період обертання 20 мс. Кінці дроту через ковзаючі контакти замкнуті на опір 50 Ом. Визначити силу струму, що протікає через опір. Чому дорівнює максимальне значення сили струму? Яка частота струму? [0,25; 50]
4. Чому при отриманні змінного струму зручніше обертати індуктор, а якір залишати нерухомим?
5. Генератор змінного струму має на роторі 6 пар полюсів. Якою має бути частота обертання ротора, щоб генератор виробляв струм стандартної частоти? [500 хв -1]
6. Вважаючи, що напруга змінного струму змінюється за законом синуса і початкова фаза дорівнює нулю, визначити напругу в моменти часу 5, 10, 15 мс. Амплітуда напруги 200 B. частота 50 Гц. [200; 0; -200]
7. У мережу змінного струму включили резистор опором R. Амплітудне значення напруги Uo. Як змінюються з часом напруга на резисторі, ток, що виділяється потужність?
8. Вольтметр змінного струму, приєднаний до мережі, показує 220 B. Знайти максимальне значення напруги в мережі. [310]
9. На яку напругу треба розраховувати ізолятори лінії електропередачі, якщо діюче значення напруги 500 кВ? [707 kB]
10. Електроплитка потужністю 500 Вт включена в промислову мережу з напругою 127 B. Написати рівняння залежності сили струму і напруги в ланцюзі електроплитки від часу. Яка максимальна потужність виділяється в плитці? [1000]
11. Неонова лампа починає світитися і гаснути, коли напруга на її електродах досягає строго певного значення. Яку частину періоду буде світитися лампа, якщо її включити в мережу, діюче значення напруга в якій одно цього напрузі. [0,5]
12. Чому сердечники трансформаторів, генераторів і електродвигунів набирають з окремих тонких ізольованих один від одного залізних пластин?
13. Чому при розімкнутої вторинної обмотці трансформатор майже не споживає енергії?
14. Як буде змінюватися напруги і сили струму в первинної та вторинної обмотках трансформатора, підключеного до мережі, при збільшенні корисного навантаження (зменшення опору) у вторинній обмотці?
15. Як зміниться сила струму в первинної та вторинної обмотках працюючого трансформатора, якщо залізний сердечник розімкнути?
16. Чому трансформатор може вийти з ладу, якщо хоч один виток замкнеться накоротко?
17. Трансформатор підвищує напругу з 220 B до 1,1 кВ і містить 700 витків в первинній обмотці. Який коефіцієнт трансформації? Скільки витків у вторинній обмотці? В якій обмотці провід має більший перетин? [0,2; 3500; 1]
18. Трансформатор підвищує напругу з 100 B до 5,6 кВ. На одну з обмоток наділи виток проводу, кінці якого під'єднали до вольтметру. Вольтметр показав напругу 0,4 B. Скільки витків мають обмотки трансформатора? [250; 1,4 × 10 4]
19. Понижуючий трансформатор з коефіцієнтом трансформації 5 включений в мережу з напруга 220 B. Визначити ККД трансформатора, якщо втрат енергії в первинній обмотці не відбувається, а напруга на вторинній обмотці 42 B. [96]
20. Первинна обмотка трансформатора має 2400 витків. Скільки витків повинна мати вторинна обмотка, щоб при напрузі на затисках 11 B передавати в зовнішній ланцюг потужність 22 Вт? Опір вторинної обмотки 0,2 Ом. Напруга в мережі 380 B. [72]
21. До якого значення треба підвищити, напруга в лінії електропередачі опором 36 Ом, щоб від електростанції потужністю 5 МВт було передано 95% енергії? [60 кВт]
22. Від підстанції до споживача передається потужність 62 кВт. Опір лінії 5 Ом. Для випадків здійснення передачі при напрузі 620 B і 6200 B визначити: 1) яку частину потужності отримує споживач; 2) напруга у споживача. [0,19; 0,99; 120; 6150]
23. Коливальний контур складається з котушки індуктивності і двох однакових конденсаторів, включених паралельно. Період власних коливань контуру 20 мкс. Чому буде дорівнює період, якщо конденсатори включити послідовно? [10 мкс]
24. Конденсатор ємністю 50 пФ спочатку підключили до джерела з ЕРС 3 B. а потім до котушки індуктивністю 5,1 мкГн. Чому дорівнює частота коливань, що виникають в контурі? Чому дорівнює максимальне значення сили струму в контурі? Чинне значення? [10 M; 9,4 м; 6,6 м]
25. Коливальний контур складається з котушки індуктивністю 80 мкГн, конденсатора ємністю 100 пФ і резистора опором 0,5 Ом. Яку потужність повинен споживати контур, щоб в ньому підтримувалися незгасаючі коливання, при яких максимальна напруга на конденсаторі дорівнює 4 B. [5 мкВт]
26. Заряджений конденсатор замкнули на котушку індуктивності. Через якийсь час (в частках періоду) після підключення енергія в конденсаторі буде дорівнює енергії в котушці індуктивності?
27. Визначити резонансну частоту контуру, якщо відношення максимального заряду на конденсаторі до максимальної силі струму в контурі одно n. [2 p / n]
28. У приймальнику ємність в коливальному контурі можна міняти від 0,1 до 5 нФ, а індуктивність від 0,5 до 1 мГн. Який діапазон частот і довжин хвиль можна охопити налаштуванням цього радіоприймача? [71 до до 0,71 М; 0,42 км до 4,2 км]
30. Довжина лінії електропередачі 600 км. Чому дорівнює різниця фаз напруги на цій відстані? [P / 5]
31. Радіолокатор працює на довжині хвилі 15 см і випускає імпульси з частотою 4 кГц. Тривалість кожного імпульсу 2 мкс. Яка найбільша дальність виявлення мети? Скільки коливань міститься в одному імпульсі? [37 км; 4000]
32. Струм напругою 220 B і частотою і частотою 50 Гц живить два послідовно з'єднаних конденсатора ємністю 0,2 мкФ і 0,1 мкФ. Знайти силу струму в ланцюзі і напруги на конденсаторах. [4,6 м; 73; 147]
33. Конденсатор ємністю 20 мкФ і реостат опором 150 Ом включені послідовно в ланцюг змінного струму з частотою 50 Гц. Знайти відношення падінь напруг відповідно на конденсаторі і на реостате до падіння напруги в ланцюзі. [0,73; 0,69]
34. Котушка, що має опір 10 Ом, живиться змінним струмом частотою 50 Гц. Знайти індуктивність котушки, якщо коливання напруги випереджають коливання сили струму на кут j = p / 3. [55 м]
35. Активний опір, індуктивність і ємність включені послідовно в ланцюг змінного струму напругою 220 B. Знайти напругу на активному опорі, якщо відомо, що воно втричі менше індуктивного і вдвічі менше ємнісного опорів. [160]
36. Лампочка розжарювання потужністю 60 Вт розрахована на живлення від міської мережі напругою 120 B. Знайти ємність C конденсатора, який необхідно включити послідовно з лампою для її харчування від міської мережі напругою 220 B. [8,6 мк]
37. Змінний струм силою 2 A при напрузі 200 B живить послідовно включені активний опір 100 Ом, індуктивність і ємність. Знайти коефіцієнт потужності j і активну потужність N. [0,5]
38. Знайти індуктивність котушки, яку необхідно послідовно приєднати до омічному опору 20 Ом, живиться від міської мережі, для того, щоб зменшити виділяється активну потужність в 2 рази. [64 м]
39. Котушка, що має активний опір 3 Ом, живиться напругою U = 50 sin 100 p t. Амплітуда струму в котушці 10 A. Знайти коефіцієнт потужності cos j. активну потужність N і індуктивність котушки. [0,6; 300; 13 м]
40. Конденсатор коливального контуру має ємність 0,5 мкФ. Амплітуда напруги на його обкладках 100 B. Амплітуда струму в котушці індуктивності 50 мА. Знайти частоту електричних коливань в контурі. [160]
41. Конденсатор ємністю 0,2 мкФ має заряд 4 мкКл. Знайти заряд на обкладинках конденсатора через час t після замикання його на котушку індуктивністю 0,2 Гн. [Q = 4cos5000t мк]
42. За даними попередньої задачі знайти струм в ланцюзі через час t після її замикання.
44. Радіолокатор генерує імпульси тривалістю 20 нс кожен. Частота проходження імпульсів 5 кГц. Знайти число коливань N в кожному імпульсі і максимальну дальність розвідки локатора, якщо хвилі мають довжину 20 см. [30; 30 км]
Дивіться новий сайт В. Грабцевіча з фізики. а також жарти про школу.