СРС №1

Постоянный ток

1. По проводнику сопротивлением 10 Ом за 1 мин прошел электрический заряд 50 Кл. Найдите напряжение, приложенное к концам проводника.

Ответ: 10 В.

2. По никелиновому проводнику с поперечным сечением 1 мм² течет ток силой 0,5 А. Напряжение на проводнике 2 В. Определите массу проводника.

Ответ: 81 10³ кг.

3. По проводнику с поперечным сечением 1 мм² течет ток силой 5 А. Найти среднюю скорость направленного движения электронов, если в 1 см³ металла содержится 4 · 10²² свободных электронов.

Ответ: 7,8 ·10⁴ м/с.

4. Вольфрамовая нить электрической лампы при температуре 2900 °С имеет сопротивление 260 Ом. Чему равно ее сопротивление при комнатной температуре (20°)?

Ответ: 17 Ом.

5. Три резистора сопротивлениями 24, 18 и 6 Ом соединены после­довательно и на них подано напряжение 240 В. Найдите силу тока в цепи и напряжение на каждом резисторе.

Ответ: 5 А; 120 В; 90 В; 30 В.

6. При внешнем сопротивлении 20 Ом по цепи течет ток силой 5 А. При внешнем сопротивлении 40 Ом сила тока будет равна 3 А. Найдите ЭДС и внутреннее сопротивление источника.

Ответ: 150 В; 10 Ом.

Работа и мощность тока. Тепловое действие тока.

7. В сеть напряжением 220 В включены параллельно 3 лампы, мощность каждой из них 100 Вт. Найдите силу тока до разветвления.

Ответ: 1,4 А.

8. Электрометр имеет сопротивление 4 Ом и работает при напряже­нии 220 В. Сила тока, проходящего через мотор при его работе, состав­ляет 10 А. Какую мощность потребляет мотор? Чему равен КПД мотора?

Ответ: 2,2 кВт; 80%.

9. По проводнику сопротивлением 10 Ом в течение минуты прошел электрический заряд 420 Кл. Сколько выделилось теплоты?

Ответ: 29,4 Дж.

10. Между землей и облаком произошел разряд (молния). Разность потенциалов между землей и облаком 10⁸ В. Величина разряда равна 40 Кл. Найдите энергию разряда.

Ответ: 4 • 10³ МДж.

СРС №2

Электромагнетизм Магнитное поле и его основные характеристики.

1. Замкнутый контур, по которому течет ток силой 12 А, поместили в однородное магнитное поле. Максимальный момент сил, действующий на этот контур, равен 6 · 10^-5 Н · м. Площадь контура 2 см². Определите индукцию магнитного поля.

Ответ: 2,85 · 10² Тл.

2. Определите индукцию магнитного поля в воздухе на расстоянии 20 см от прямолинейного проводника, по которому течет ток силой 10 А.

Ответ: 10⁵ Тл.

3. По двум бесконечно длинным прямолинейным проводникам, находящимся на расстоянии 10 см друг от друга, текут токи силой 5 А в каждом. Определите индукцию магнитного поля, создаваемого токами в точке, лежащей посередине между проводниками в следующих случаях: а) проводники параллельны, токи текут в одном направлении; б) проводники параллельны, токи текут в разных направлениях.

Ответ: 0,4 · 10"⁵ Тл.

Законы электромагнетизма. Работа по перемещению проводника

с током в магнитном поле.

7. На прямой провод длиной 5 м с током силой 20 А, расположенный в однородном магнитном поле под углом 30° к направлению магнитных линий поля, действует сила 10Н. Определите индукцию и напряженность магнитного поля в воздухе.

Ответ: 0,2 Тл; 15,9 · 10⁴А/м.

8. Определите наибольшее и наименьшее значения силы, действующей на проводник длиной 80 см с током 5 А при различных положениях проводника в однородном магнитном поле, индукция которого равна 2 Тл.

Ответ: 8 Н; 0.

9. На провод оболочки якоря электродвигателя при силе тока 10 А действует сила 2,0 Н. Определите магнитную индукцию в месте расположения провода, если его длина равна 20 см.

Ответ: 1 Тл.

10. В проводнике с длиной активной части 50 см сила тока равна 10 А. Он находится в однородном магнитном поле с индукцией 2 Тл. Найдите совершенную работу, если проводник переместится на 20 см перпендикулярно линиям магнитной индукции.

Ответ: 2 Дж.

11. Виток радиусом 5 см с током 1 А помещен в однородное магнитное поле с напряженностью 5000 А/м так, что нормаль к витку составляет 60° с направлением поля. Какую работу совершат силы поля при повороте витка в устойчивое положение?

Ответ: 2,46 • 10⁵ Дж.

Электромагнитная индукция. Самоиндукция. Энергия магнитного поля.

12. Рамка, содержащая 30 витков, находится в магнитном поле. Определите ЭДС индукции, возникающую в рамке при изменении магнитного потока в ней от 0,078 до 0,003 Вб за 0,15 с.

Ответ: 15 В.

13. Прямолинейный проводник длиной 1 м движется в магнитном поле со скоростью 10 м/с под углом 30° к направлению вектора индукции. Определите индукцию магнитного поля, если в проводнике возникает ЭДС электромагнитной индукции, равная 5 В.

Ответ: 1 Тл.

14. Реактивный самолет летит горизонтально со скоростью 900 км/ч. Найдите ЭДС индукции, возникающую на концах крыльев этого самолета, если вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли равна 5 · 10^-5 Тл, а размах крыльев самолета — 20 м.

Ответ: 0,25 В.

СРС №3

Электромагнитные колебания Переменный электрический ток. Трансформатор.

9 Определите максимальный поток магнитной индукции через прямоугольную рамку, которая вращается в однородном магнитном поле со скоростью 100 об/с, амплитуда наводимой в рамке ЭДС равна 20 В.

Ответ: 0,03 Вб.

10. Рамка площадью 200 см² имеет 100 витков и вращается в однородном магнитном поле с индукцией 2 • 10² Тл. Определите период вращения, если максимальное значение ЭДС индукции 31,4 В.

Ответ: 8 · 10^-3 с.

11. Напряжение в цепи переменного тока меняется со временем по закону U — 308cos314t Найдите: а) амплитуду напряжения; б) период, частоту и циклическую частоту переменного напряжения; в) значение напряжения при t = 0,01 с.

Ответ: 308 В; 0,02 с; 50 Гц; 314 рад/с; - 308 В.