![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Тольяттинский государственный университет Физико-технический институт
- •Часть 2. Модуль 5
- •Содержание
- •Часть 2. Модуль 5. Раздел: постоянный электрический ток
- •Часть 2. Модуль 5. Раздел: магнитное поле в вакууме
- •Введение
- •Принятые условные обозначения
- •Часть 2. Модуль 5. Раздел: Постоянный электрический ток
- •Практическое занятие № 5
- •Тема: постоянный электрический ток. Законы ома
- •Содержание:
- •Основные формулы
- •Методические указания к решению задач
- •Примеры решения задач
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Р Рис. 10 ешение
- •Решение
- •Р Рис. 13 ешение
- •Р Рис. 16 ешение
- •Задания для аудиторной работы
- •Задания для аудиторной самостоятельной работы Вариант № 1
- •Вариант № 2
- •Вариант № 3
- •Вариант № 4
- •Вариант № 5
- •Вариант № 6
- •Вариант № 7
- •Вариант № 8
- •Домашнее задание
- •Практическое занятие №6
- •Тема: постоянный электрический ток.
- •Правила кирхгофа. Закон джоуля-ленца
- •Содержание
- •Основные формулы
- •Методические указания к решению задач
- •1.Расчет характеристик разветвленных электрических цепей.
- •2. Задачи на расчет величины работы, мощности и теплоты можно разбить на три группы.
- •Примеры решения задач
- •Решение
- •Решение
- •Задания для аудиторной работы
- •Задания для аудиторной самостоятельной работы Вариант № 1
- •Вариант № 2
- •Вариант № 3
- •Вариант № 4
- •Вариант № 5
- •Вариант № 6
- •Вариант № 7
- •Вариант № 8
- •Домашнее задание
- •Часть 2. Раздел: Магнитное поле в вакууме
- •Практическое занятие № 7
- •Тема: магнитное поле в вакууме
- •Содержание
- •Основные формулы
- •Методические указания к решению задач
- •Примеры решения задач
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •1 Случай
- •2 Случай
- •3 Рис. 50 случай
- •Д ано Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Задания для аудиторной работы
- •Задания для аудиторной самостоятельной работы Вариант № 1
- •Вариант № 2
- •Вариант № 3
- •Вариант № 4
- •Вариант № 5
- •В Рис. 77 ариант № 6
- •Вариант № 7
- •Вариант № 8
- •Домашнее задание
- •Практическое занятие № 8 тема: движение заряженных частиц в магнитном поле. Работа по перемещению проводников с током или контуров с током в магнитном поле Содержание
- •Основные формулы
- •Методические указания к решению задач
- •Примеры решения задач
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Задания для аудиторной работы
- •Задания для аудиторной самостоятельной работы Вариант № 1
- •Вариант № 2
- •Вариант № 3
- •Вариант № 4
- •Вариант № 5
- •Вариант № 6
- •Вариант № 7
- •Вариант № 8
- •Домашнее задание
- •Приложения Единицы физических величин си, имеющие собственные наименования
- •Единицы электрических и магнитных величин
- •Удельное сопротивление ρ и температурный коэффициент α проводников
- •Плотность ρ твердых тел и жидкостей
- •Твердые тела
- •Диэлектрическая проницаемость ε
- •Множители и приставки для образования десятичных, кратных и дольных единиц и их наименований
- •Формулы алгебры и тригонометрии
- •Формулы дифференциального и интегрального исчислений
- •Литература
- •Электричество и магнетизм
- •Часть 2. Модуль 5 Разделы: «Постоянный электрический ток». «Магнитное поле в вакууме»
Задания для аудиторной работы
1.
Сила тока I
в проводнике меняется со временем t
по уравнению I
= 4+2t,
где I
выражено в амперах и t
– в секундах. 1) Какое количество
электричества проходит через поперечное
сечение проводника за время от
= 2 с
до
=
6 с?
2) При какой силе постоянного тока через поперечное сечение проводника за это же время проходит такое же количество электричества?
Ответ:
1)
;
2)
А.
2. Сколько витков нихромовой проволоки диаметром 1 мм надо навить на фарфоровый цилиндр радиусом 2,5 см, чтобы получить печь сопротивлением 40 Ом?
Ответ: N = 200 витков.
3. Катушка из медной проволоки имеет сопротивление R = 10,8 Ом. Вес медной проволоки равен Р = 3,41 кГ. Сколько метров проволоки и какого диаметра d намотано на катушке? (Принять 1 кГ = 9,81 Н).
Ответ:
м;
м
=
1 мм.
4. Электродвижущая сила элемента равна 6 В. При внешнем сопротивлении, равном 1,1 Ом, сила тока в цепи равна 3 А. Найти падение потенциала внутри элемента внутри элемента и его сопротивление.
Ответ:
В;
r
= 0,9 Ом.
5.
В цепь, состоящую из медного провода
площадью поперечного сечения
,
включен свинцовый предохранитель
площадью поперечного сечения
.
На какое повышение температуры проводов
при коротком замыкании цепи рассчитан
этот предохранитель? Считать, что при
коротком замыкании вследствие
кратковременности процесса все
выделившиеся тепло идет на нагревание
цепи. Начальная температура предохранителя
.
Ответ:
.
6. По медному проводнику сечением 1 мм2 течет ток силой 0,1 А. Найти среднюю скорость упорядоченного движения электронов вдоль проводника. Принять, что на каждый атом меди приходится один свободный электрон. Плотность меди равна 8,9 г/см3.
Ответ: 74 мкм/с.
7. Определить, во сколько раз возрастет сила тока, проходящего через платиновую печь, если при постоянном напряжении на зажимах её температура повышается от t1 = 20°C до t2 = 1200°C. Температурный коэффициент сопротивления платины равен 3,65∙10-3 К-1.
Ответ: в 5 раз.
8. По медному проводу сечением 0,3 мм2 течет ток силой 0,3 А. Определить сиу, действующую на отдельные свободные электроны со стороны электрического поля. Удельное сопротивление меди 17 нОм∙м.
Ответ: 2,72∙10-21 Н.
9.
Сила тока в
в металлическом проводнике равна 0,8 А,
сечение
проводника 4 мм2
.
Принимая, что в каждом кубическом
сантиметре металла содержится
свободных электронов, определить среднюю
скорость
их упорядоченного движения.
Ответ: 0,05 мм/с.
10.
Определить среднюю скорость
упорядоченного движения электронов в
медном проводнике при силе тока
и сечении
проводника, равном 1 мм2.
Принять, что на каждый атом меди приходится
два электрона проводимости.
Ответ: 3,7 мкм/с.
11.
Плотность тока
в
алюминиевом проводе равна 1 А/мм2.
Найти среднюю скорость
упорядоченного движения электронов,
предполагая, что число свободных
электронов в 1 см3
алюминия равно числу атомов.
Ответ: 0,1 мм/с.
12. Плотность тока в медном проводнике равна 3 А/мм2. Найти напряженность электрического поля в проводнике.
Ответ: 0,05 В/м.
13.
В медном проводнике длиной
и площадью
поперечного сечения, равной 0,4 мм2
, идет ток. При этом ежесекундно выделяется
количество теплоты
.
Сколько электронов N
проходит за 1 с через поперечное сечение
этого проводника?
Ответ: 1,27∙1019 с-1.
14.
В медном проводнике объемом
при прохождении по нему постоянного
тока за время
выделилось количество теплоты
.
Вычислить напряженность
электрического поля в проводнике.
Ответ: 0,1 В/м.
1
Рис.
17
Рис.
28
,
,
(рис.
17), если амперметр показывает 3 А;
Ом,
=
2 Ом
и
=
4 Ом.
Найти
и
- силу тока в сопротивлениях
и
.
Ответ:
В;
В;
А;
А.
1
Рис.
18
,
и потенциалы точек 1, 2 и 3 равны
соответственно
,
,
.
Ответ: 0,2 А.
17.
Найти потенциал в т. О (рис. 18), если
сопротивления
,
и потенциалы точек 1, 2 и 3 равны
соответственно
,
,
.
Ответ: