Вопросы

20-1

Дать определение электрического диполя, оси диполя, его электрического момента.

Электрический диполь - система двух точечный зарядов +Q и -Q, расположенных на некотором расстоянии друг от друга. Ось диполя - линия, на которой расположены эти заряды.

Электрический момент диполя - основная характеристика электрического диполя; векторная величина:

- равная произведению абсолютного значения одного из зарядов диполя и расстояния между ними; и

- направления от отрицательного к положительному заряду.

109-11

Определите понятия мощности тока на участке цепи и мощности источника электрической энергии. Дайте физическое толкование этим понятиям. Приведите соответствующие формулы.

Электрическая мощность тока, физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии. Р = UI, где U - напряжение во внешней цепи; I - сила ток в цепи. Физический смысл - количество теплоты, выделяемое на внешней нагрузке за единицу времени.

Контрольная работа № 4

Вариант		Тесты										Задачи
28		Т3.2		Т3.6		Т4.28		Т4.58	Т5.8		Т6.28	3.28	3.38	4.28	4.48	5.8
Вопросы
161-4	209-7		233-5

Таблица ответов на тесты

Т3.2	Т3.6	Т4.28	Т4.58	Т5.8	Т6.28
4)	4)	3)	5)	2)	2)

Таблица ответов на задачи

	Ответы – формулы	Ответы – числ. значения	Ответы – размерность
3.28		0,04 0,08 0	Дж Дж Дж
3.38
4.28
4.48		225	витков
5.8		60	0С

Тесты

Т3.2

Если плоскость рамки площадью 40 см² параллельна силовым линиям магнитного поля и по ней течет ток с силой 1А, то магнитный момент рамки равен:

1) 40 А·м² 2) 20 А·м² 3) 20·10^-2 А·м² 4) 4·10^-3 А·м² 5) 4·10^-3 Н·A

Решение:

Магнитный момент контура с током:

Ответ: 4) 4·10^-3 А·м².

Т3.6

Если вещество с магнитной проницаемостью 101 находится во внешнем магнитном поле с индукцией 12,6 Тл, то его намагниченность равна:

1)12 2) 3) 4) 5)

Решение:

Связь намагниченности вещества с индукцией внешнего магнитного поля:

; магнитная проницаемость вещества:

;

Ответ: 4) .

Т4.28

Если проводящий контур движется в магнитном поле, то сторонними силами для него являются силы:

1) Кулона 2) трения 3) Лоренца 4) Архимеда 5) упругости

Ответ: 3) силы Лоренца

Т4.58

Если катушки с индуктивностями L₁ и L₂ и модулем коэффициента взаимной индукции М соединены последовательно согласованно, то индуктивность системы катушек равна:

1) 2) 3) 4) 5)

Ответ: 5) .

Т5.8

Действующее значение напряжения переменного тока меньше его амплитуды в:

1) раза 2) раза 3) раза 4) раза 5) раза

Решение:

Ответ: 2) раза.

T6.28

Укажите неверное утверждение:

1. Скорость распространения электромагнитных волн в различных средах различна.

2. Скорость распространения электромагнитных волн в вакууме не зависит от ее частоты.

3. Длина волны λ – расстояние, на которое распространяется волна за один период.

4. Электромагнитная волна, падающая на диэлектрик, не действует на ионы, так как они не свободны.

5. Электромагнитная волна, падающая на проводник, действует на свободные электроны.

Ответ: 2) – неверное утверждение.

Задачи

3.28

В однородном магнитном поле с индукцией В=1 Тл находится квадратная рамка со стороной а=10 см, по которой течет ток I=4 А. Плоскость рамки перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определить работу А, которую необходимо затратить для поворота рамки относительно сои, проходящей через середину ее противоположных сторон на углы: 1) 90⁰, 2) 180⁰, 3) 360⁰.

Решение:

	1. Из 3.18 имеем: 2.
А=?

Ответ: 1) 0,04 Дж, 2) 0,08 Дж, 3) 0.

3.38

По соленоиду диаметром D=2 см, длиной L=3 см и числом витков N=100 течет ток I=2 А. Определить и построить график зависимости напряженности H=H(x) магнитного поля от координаты х по оси соленоида, приняв ее за координатную ось ОХ.

Решение:

		Напряженность магнитного поля на оси соленоида конечной длины - (1), где - число витков на единицу длины, α и β – углы между осью соленоида из рассматриваемой точки к концам соленоида.

Рассмотрим произвольную точку А на оси соленоида и определим зависимость величин cosα и cosβ от диаметра D и смещения по оси x.

Из рисунка видно, что или .

Соответственно ; .

Тогда уравнение (1) примет вид:

.

Подставляя числовые данные, получим:

.

Для заданного интервала значений х составим таблицу и начертим график:

x, м	0	0,005	0,01	0,015	0,02	0,025	0,03
Н, А/м	3130,7	4539,8	5285,1	5491,5	5285,1	4539,8	3130,7

4.28

Построить график зависимости тока I в контуре с сопротивлением R=2 Ом и индуктивностью L=0,2 Гн от времени t прошедшего с момента включения в цепи эдс, для интервала через каждую 0,1с. По оси координат откладывать отношение тока I(t) к установившемуся току I₀.

Решение:

Изменение потока магнитной индукции dФ связано с изменением тока dI в цепи соотношением . С другой стороны, . Отсюда или . Интегрируя полученное выражение, получим:

.

Отсюда или . Подставляя числовые данные, получим . Для заданного интервала t составим таблицу и построим график зависимости :

t, c	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5
I/I0	1,000	0,368	0,135	0,050	0,018	0,007

4.48

Определить число плотно прилегающих друг к другу витков проволоки, диаметром d=0,5 мм с изоляцией ничтожной толщины, которые надо намотать на картонный цилиндр диаметром D=1,5 см, чтобы однослойная катушка имела индуктивность L=100мкГн?

Решение:

	1. Индуктивность катушки: , так как проволока наматывается на картонный каркас, то . 2. , - длина катушки,

3. Объем катушки:

Ответ: 225.

5.8

Цепь переменного тока состоит из последовательно соединенных катушки индуктивности, конденсатора и резистора. Амплитудное значение суммарного напряжения на катушке и конденсаторе , а амплитудное значение напряжения на резисторе - . Определить сдвиг фаз между током и напряжением в цепи.

Решение:

	1. Построим векторную сумму напряжений:

Угол φ – искомый угол между I и U.

2. Из рисунка следует:

Ответ: 60⁰.