Катушки Тепло

1. 

   В цепи, показанной на рисунке, в начальный момент ключ К размыкают. Определить количество тепла, которое выделится в сопротивлении R₁ при следующих параметрах цепи: эдс источника 1₀, внутреннее сопротивление источника, сопротивления R₁ и R₂ — каждое равно R, индуктивность катушки самоиндукции L.

1. 

   В схеме, показанной на рисунке, сразу после выключения внешнего магнитного поля, в котором находилась индуктивность, через сопротивление R₁, течет ток I. Пренебрегая омическим сопротивлением катушки с индуктивностью L, определить, какое количество тепла выделится на каждом сопротивлении R₁ и R₂.

Сразу после

1. 

   В схеме, изображенной на рис., в начальный момент ключ К разомкнут, а в замкнутом контуре схемы течет установившийся ток. Определить величину и направление тока через резистор R сразу после замыкания ключа К . Параметры схемы: 1₁ = 10 В, r₁ = 5 Ом;  r₂ = 20 Ом, R = 4 Ом.

1. 

   В схеме, изображенной на рисунке, в начальный момент ключ К разомкнут, а в замкнутом контуре схемы течет установившийся ток. Определить величину и направление тока через резистор R сразу после замыкания ключа К. Параметры схемы: 1₂ = 10 В, r₂ = 20 Ом;  r₁ = 5 Ом, R = 4 Ом

E-L

1. 

   Для подзарядки автомобильного аккумулятора с 1 = 12 В от сети с постоянным напряжением V = 5 В собрана схема, содержащая индуктивность L = 0,1 Гн, идеальный диод Д и прерыватель К, который периодически замыкается и размыкается на одинаковое время  = 0,1 с. За сколько времени можно таким образом осуществить подзаряд аккумулятора на 20 Ач (амперчасов)? Сопротивлением всех узлов схемы и диода в прямом направлении пренебречь.

L-R

1. 

   Параллельно соединенные катушка с индуктивностью L и сопротивление R подключены через ключ К к источнику с постоянной ЭДС 1 и внутренним сопротивлением r. В начальный момент времени ключ К разомкнут и тока в цепи нет. Какой заряд Q протечет через сопротивление R после замыкания ключа К? Омическим сопротивлением катушки пренебречь.

1. 

   В схеме, изображенной на рисунке, два одинаковых резистора, каждый сопротивлением R и две одинаковые индуктивности подключены к источнику с постоянной ЭДС 1. В начальный момент ключ К разомкнут. После замыкания ключа на время  его снова размыкают. Какой заряд протечет через гальванометр после размыкания ключа? Сопротивлением гальванометра и внутренним сопротивлением источника пренебречь.

1. 

   В схеме, изображенной на рисунке, два одинаковых резистора, каждый сопротивлением R, и две одинаковые катушки индуктивности L подключены к источнику постоянной ЭДС. В начальный момент времени ключ К разомкнут, Ключ замыкают, а через некоторое время, когда ток через гальванометр будет равен нулю, ключ размыкают. Определить ЭДС источника, если известно, что после размыкания ключа через гальванометр протек заряд Q. Сопротивлением гальванометра и внутренним сопротивлением источника пренебречь.

L-L

1. 

   Конденсатор емкости С, заряженный до разности потенциалов V, через ключ K подключен к двум катушкам с индуктивностями L₁ и L₂. Если замкнуть ключ К, то Q через некоторое время конденсатор полностью перезарядится (напряжение на конденсаторе поменяет знак). Какие заряды Q₁ и Q₂ протекут через катушки за это время? Омическими сопротивлениями катушек пренебречь.

1. 

   Заряженный конденсатор емкости С подключен через ключ К к двум параллельно соединенным катушкам с индуктивностью L₁ и L₂. В начальный момент времени ключ разомкнут. Если замкнуть ключ К, то через катушки потекут токи. Известно, что максимальная величина силы тока, протекающего через катушку L₁, оказалась равной I₁. Найдите первоначальный заряд на конденсаторе. Омическим сопротивлением катушек пренебречь.

1. 

   Две катушки самоиндукции с индуктивностями L₁ и L₂ подключены через ключи K₁ и К₂ к источнику с постоянной эдс 1 и внутренним сопротивлением r. В начальный момент времени оба ключа разомкнуты. После того, как ключ K₁ замкнули и ток через катушку L₁ достиг некоторого значения I₀, замыкают ключ К₂. Определить установившиеся значения токов через катушки L₁ и L₂ после замыкания ключа K₂. Активными сопротивлениями катушек пренебречь.

1. 

   

   Две одинаковые катушки самоиндукции подключены через ключи K₁ и K₂ к источнику с постоянной ЭДC 1 и внутренним сопротивлением r. В начальный момент времени оба ключа разомкнуты. Затем замыкают ключ К₁. Определить величину тока, протекающего через ключ K₁ в момент замыкания ключа K₂, если известно, что установившийся ток через ключ K₁ после замыкания ключа К₂ в 2 раза больше установившегося тока через ключ К₂. Активными сопротивлениями катушек пренебречь.

2. Катушка из n витков, площадь каждого из которых равна S, расположена в однородном магнитном поле с индукцией В, которая направлена перпендикулярно виткам катушки. Вне поля расположена вторая катушка. Обе катушки соединены проводниками. Пренебрегая омическим сопротивлением катушек и проводников, определить величину тока, возникающего в катушках после выключения поля. Индуктивности катушек равны L₁ и L₂.

3. Катушка из n витков, площадь каждого из которых равна S, расположена в однородном магнитном поле, индукция которого перпендикулярна виткам катушки. Вне поля расположена вторая катушка. Обе катушки соединены проводниками. Пренебрегая омическим сопротивлением катушек и проводников, определить величину индукции магнитного поля, если известно, что после выключения поля, через катушки потечет ток равный I. Индуктивности катушек равны L₁ и L₂.

L-C

1. Колебательный контур, состоящий из конденсатора емкости С и катушки с индуктивностью L и омическим сопротивлением R, через ключ К подключен к источнику постоянной ЭДС 1. Через некоторое время после замыкания ключа К установится стационарный режим: токи во всех цепях будут постоянны. После этого ключ К снова размыкается. Определить, какое количество теплоты Q выделится в катушке после размыкания.

1. 

   Цепь, состоящая из двух конденсаторов емкостью С₁, С₂ и катушки с индуктивностью L, первоначально разомкнута. Конденсатор С₁ заряжают до разности потенциалов V, а конденсатор С₂. остается незаряженным. Определить максимальную величину силы тока в цепи после замыкания ключа К. Активным сопротивлением катушки пренебречь.

1. 

   Цепь, состоящая из двух конденсаторов емкостью С₁, С₂ и катушки индуктивности, первоначально разомкнута. Конденсатор C₁ заряжают до разности потенциалов V, а конденсатор С₂ остается незаряженным. Определить максимальное напряжение на конденсаторе С₂ после замыкания ключа К. Активным сопротивлением катушки пренебречь.

1. 

   Последовательно с катушкой индуктивностью L и конденсатором емкостью С через ключ К подключили батарею с постоянной ЭДС 1₀. В начальный момент времени .ключ К разомкнут, конденсатор не заряжен. Определить максимальную величину тока в цепи после замыкания ключа К. Омическими сопротивлениями в цепи пренебречь.

1. 

   Последовательно с катушкой индуктивности L и конденсатором С через ключ К подключили батарею с постоянной эдс. В начальный момент времени ключ К разомкнут, а конденсатор не заряжен. Определить величину эдс источника, если известно, что после замыкания ключа К. максимальное значение тока в цепи будет равно I.

1. 

   В схеме, изображенной на рисунке (L, C, 1 известны), конденсатор вначале не заряжен. Ключ К на некоторое время замыкают, а затем размыкают. Определить ток I₀ через катушку индуктивности в момент размыкания, если максимальный ток, протекающий через нее, оказался равным 2I₀. Сопротивлением катушки пренебречь.

1. 

   В схеме, изображенной на рисунке (L, C, 1 известны, конденсатор вначале не заряжен), ключ К на некоторое время замыкают, а затем размыкают. Определить ток через катушку индуктивности в момент размыкания, если максимальное напряжение на конденсаторе равно 21. Сопротивлением катушки пренебречь.

1. 

   Два удаленных проводящих шара радиусом R соединены участком цепи, содержащим источник постоянного тока с ЭДС 1, катушку с индуктивностью L, ключ К. В начальный момент времени ключ К разомкнут, заряды на шарах отсутствуют. Определить максимальную величину силы тока в цепи после замыкания ключа К. Омическими сопротивлениями в цепи пренебречь.

2. Два удаленных проводящих шара радиуса R соединены участком цепи, содержащим источник постоянного тока с ЭДС 1, катушку с индуктивностью L, ключ К. В начальный момент времени ключ К разомкнут, заряды на шарах отсутствуют. Определить максимальный заряд на шаре после замыкания ключа. Омическими сопротивлениями в цепи пренебречь.

1. 

   Два удаленных проводящих шара радиусом R соединены участком цепи, содержащим конденсатор емкостью С, катушку с индуктивностью L, ключ К. В начальный момент времени конденсатор С заряжен до напряжения U₀, заряды на шарах отсутствуют. Определить максимальную величину силы тока в цепи после замыкания ключа К. Активным сопротивлением катушки пренебречь.

1. 

   Два удаленных проводящих шара радиуса R соединены участком цепи, содержащим конденсатор емкости С, катушку с индуктивностью L, ключ К. В начальный момент конденсатор С заряжен до напряжения U₀, заряды на шарах отсутствуют. Определить максимальные заряды на шарах после замыкания ключа К. Активным сопротивлением катушки пренебречь.

1. 

   Три одинаковые неподвижные металлические пластины расположены в воздухе на расстояниях d₁ и d₂ (d₂ > d₁) друг от друга. Площадь каждой из пластин равна S. На средней пластине 2 находится положительный заряд Q. Пластины 1 и 3 не заряжены и подключены через ключ К к катушке самоиндукции с индуктивностью L. Определить максимальное значение силы тока через катушку после замыкания ключа К. Расстояния d₁ и d₂ между пластинами малы по сравнению с их размерами. Омическим сопротивлением катушки пренебречь.

1. 

   Три одинаковые неподвижные металлические пластины расположены в воздухе на равных расстояниях d друг от друга. Площадь каждой пластины равна S. На пластине 1 находится положительный заряд Q. Пластины 2 и 3 не заряжены и подключены через ключ К к катушке самоиндукции с индуктивностью L. Определить максимальное значение силы тока через катушку после замыкания ключа К. Расстояние между пластинами мало по сравнению с их размерами. Омическим сопротивлением катушки пренебречь.

1. 

   Три одинаковые неподвижные металлические пластины расположены в воздухе на расстояниях d₁ и d₂ (d₂ > d₁) друг от друга. На средней пластине 2 находится положительный заряд Q. Пластины 1 и 3 не заряжены и подключены через ключ К к катушке самоиндукции. 1) Определить максимальную величину и знак заряда на пластинах 1 и 3 после замыкания ключа К. Расстояния d₁, и d₂ малы по сравнению с размерами пластины. Омическим сопротивлением катушки пренебречь. 2) Какие заряды установятся на пластинах 1 и 3 при наличии в цепи омических потерь?

1. 

   Три одинаковые неподвижные металлические пластины расположены в воздухе на равных расстояниях d друг от друга. Площадь каждой из пластин равна S. На пластине 1 находится отрицательный заряд —Q. Пластины 2 и 3 не заряжены и подключены через ключ К к катушке самоиндукции с индуктивностью L. 1) Определить максимальную величину и знак заряда на пластинах 2 и 3 после замыкания ключа. 2) Найти производную dI/dt в этот момент времени (при максимальном заряде на пластинах 2 и 3), где I — сила тока через катушку. Расстояние d мало по сравнению с размерами пластин. Омическим сопротивлением катушки пренебречь.

2. В колебательном контуре, состоящем из катушки с индуктивностью L = 1 Гн и конденсатора емкости С = 1 мкФ с утечкой (омическое сопротивление диэлектрика, заполняющего конденсатор R = 1 кОм), происходят затухающие колебания. В некоторый момент времени амплитуда (максимальное значение) напряжения на конденсаторе была равна U₀ = 2 В. Какое количество теплоты выделится на конденсаторе от этого момента времени до полного затухания колебаний в контуре?

3. В колебательном контуре, состоящем из катушки с индуктивностью L = 1 мГн и омическим сопротивлением R = 5 Ом и конденсатора емкости С = 40 мкФ, происходят затухающие колебания. В некоторый момент времени амплитуда (максимальное значение) тока в контуре равна I_max = 0,1 А. Какое количество теплоты выделится в катушке от этого момента времени до полного затухания колебаний в контуре?