
- •Общий курс физики физические основы электромагнитных явлений
- •Предисловие
- •Глава 1. Электрическое поле
- •1.1. Исходные положения. Основные понятия и определения
- •1.2. Основной закон электростатики
- •1.3. Электростатическое поле. Напряженность поля
- •1.4. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля. Потенциал поля
- •1.5. Связь между силовой и энергетической характеристиками электростатического поля
- •1.6. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме
- •1.7. Диэлектрики в электростатическом поле. Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектрике
- •1.8. Проводники в электростатическом поле. Конденсаторы
- •1.9. Энергия электростатического поля
- •Краткие выводы
- •Вопросы для самоконтроля и повторения
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Глава 2. Постоянный электрический ток
- •2.1. Электрический ток и его характеристики
- •2.2. Закон Ома в дифференциальной форме
- •2.3. Последовательное и параллельное соединение проводников. Электроизмерительные приборы
- •2.4. Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца
- •2.5. Закон Ома в интегральной форме
- •2.6. Расчет разветвленных цепей постоянного тока
- •Краткие выводы
- •Вопросы для самоконтроля и повторения
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Глава 3. Магнитное поле
- •3.1. Магнитное поле и его характеристики
- •3.2. Закон Био-Савара-Лапласа
- •3.3. Магнитное поле движущегося заряда. Сила Лоренца
- •3.4. Проводник с током в магнитном поле. Закон Ампера
- •3.5. Циркуляция вектора индукции магнитного поля в вакууме
- •3.6. Теорема Гаусса для магнитного поля в вакууме
- •3.7. Магнитные свойства вещества
- •Краткие выводы
- •Вопросы для самоконтроля и повторения
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Глава 4. Электромагнитная индукция
- •4.1. Закон электромагнитной индукции
- •4.2. Явление самоиндукции. Индуктивность контура
- •4.3. Взаимная индукция
- •4.4. Энергия магнитного поля
- •4.5. Практическое применение электромагнитной индукции
- •Краткие выводы
- •Вопросы для самоконтроля и повторения
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Глава 5. Элементы теории электромагнитного поля
- •5.1. Вихревое электрическое поле
- •5.2. Ток смещения
- •5.3. Уравнения Максвелла для электромагнитного поля
- •Краткие выводы
- •Вопросы для самоконтроля и повторения
- •Некоторые знаменательные события в истории развития электродинамики
- •Элементы векторной алгебры
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •Глава 1. Электрическое поле . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
- •Глава 2. Постоянный электрический ток . . . . . . . . . . . 43
- •Глава 3. Магнитное поле . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
- •Глава 4. Электромагнитная индукция . . . . . . . . . . . . . . . 91
- •Глава 5. Элементы теории электромагнитного
- •Ан Александр Федорович
Задачи для самостоятельного решения
1. В однородном
магнитном поле с индукцией
перпендикулярно полю движется проводник
длиной
.
Какая ЭДС наводится в проводнике к
моменту, когда он переместится на
?
Начальная скорость проводника
,
ускорение
.
(Ответ:
).
2
.
Самолет летит горизонтально со скоростью
.
Определить ЭДС индукции, возникающей
на крыльях самолета, если их размах
составляет
,
а модуль вертикальной составляющей
магнитного поля Земли
.
(Ответ:
).
3
b
.
Сторона рамки bc длиной
может скользить без нарушения контакта
с постоянной скоростью
по сторонам ab и dc
(рис.) Между точками a
и d включена лампочка
сопротивлением
.
Какую силу нужно приложить к стороне
bc для осуществления
такого движения? Сопротивлением остальной
части рамки пренебречь. (Ответ:
).
4
.
В однородном магнитном поле с индукцией
расположены вертикально на расстоянии
два металлических прута, замкнутых
наверху. Плоскость, в которой расположены
прутья, перпендикулярна к направлению
индукции магнитного поля (рис.). По
прутьям без трения и без нарушения
контакта скользит вниз с постоянной
скоростью
перемычка ab массой
.
Определить сопротивление перемычки.
Сопротивлением остальной части
пренебречь. (Ответ:
).
5
.
Прямоугольная проволочная рамка со
стороной l находится
в магнитном поле с индукцией В, линии
которой перпендикулярны к плоскости
рамки. По рамке без нарушения контакта
скользит с постоянной скоростью v
перемычка ab сопротивлением
R (рис.). Определить
ток через перемычку. Сопротивлением
остальных частей рамки пренебречь.
(Ответ:
).
6
.
Проводящий стержень длиной
и сопротивлением
может скользить по горизонтально
расположенным шинам, которые соединены
с источником постоянного тока с ЭДС
и внутренним сопротивлением
.
К середине стержня прикреплена невесомая
пружина с коэффициентом жесткости
,
расположенная в горизонтальной плоскости.
Перпендикулярно плоскости проводников
действует однородное магнитное поле с
индукцией
(рис.). Пренебрегая сопротивлением шин
и проводов, определить энергию деформации
пружины. (Ответ:
).
7. По горизонтальным
параллельным рельсам, расстояние между
которыми равно
,
может скользить без трения перемычка
массой
.
Рельсы соединены резистором сопротивлением
и помещены в вертикальное однородное
магнитное поле индукцией
.
Перемычке сообщают скорость
(рис.). Найти путь
,
пройденный перемычкой до остановки.
(Ответ:
).
8. Магнитная индукция
поля между полюсами двухполюсного
генератора равна 1 Тл. Ротор имеет
140 витков (площадь каждого витка
S=500 см2).
Определить частоту вращения ротора,
если максимальное значение ЭДС индукции
равно 220 В. (Ответ:
5
с-1).
9. Трансформатор с
коэффициентом трансформации 0,15
понижает напряжение с 220 В до 6 В.
При этом сила тока во вторичной обмотке
равна 6 А. Пренебрегая потерями
энергии в первичной обмотке, определить
сопротивление вторичной обмотки
трансформатора. (Ответ:
4,5
Ом).
10. Трансформатор,
понижающий напряжение с 220 В до 12
В, содержит в первичной обмотке
2000
витков. Сопротивление вторичной обмотки
0,15
Ом. Пренебрегая сопротивлением
первичной обмотки, определить число
витков во вторичной обмотке, если в сеть
пониженного напряжения передается
мощность Р = 20 Вт. (Ответ:
111).