bannerka.ua

Примеры решения задач по физике. Вступление… — Часть 4

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 ; Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 (5)

Подставляя выражения (1) и (2) в (4), а затем в (3), получим:

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4

Учитывая на выражение (5), находим изменения зарядов на каждом конденсаторе:

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4

Подстановка числовых данных в эти формулы дает результат:

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4

Данный процесс обязательно (если только конденсаторы не имеют одинаковую емкость) будет сопровождаться перераспределением зарядов, а потому что система отключена от батареи то и их перераспределение вызывает уменьшение энергии..

Задача 14. Плоский воздушный конденсатор с площадью обкладок 200 см2 каждая и расстоянием между ними 5 мм заряжается до разности потенциалов 600В и отключается от батареи. Как изменится емкость и энергия конденсатора, если в пространство между обкладками параллельно им внести металлическую пластину такой же площади и толщины Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 мм?

Дано:

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4

Анализ. Внесение металлической пластины параллельно обкладкам конденсатора (при условии, что площади пластины и обкладок уровне) не изменяет конфигурации поля. Так как в плоском конденсаторе поле однородно, то не имеет значения расположение пластины — вплотную к одной из обкладок конденсатора или посередине между ними. И в том, и в других случаях внесения пластины равнозначно уменьшению расстояния между обкладками от Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 к Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 Поскольку внесена пластина размещается нормально к силовым линиям поля, то вне ее напряженность поля меняться не будет (при условии, что конденсатор отключен от батареи). Но в толще этой пластины напряженность поля равна нулю. Это значит, что внесение пластины уменьшает объем пространства, в котором существует электростатическое поле. Итак, энергия конденсатора будет уменьшаться.

Решение. Уменьшение расстояния между обкладками за счет внесения пластины вызывает увеличение емкости конденсатора на величину

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 ф.

(Здесь Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 42 — конечная емкость конденсатора).

Изменение энергии конденсатора можно определить двумя способами.

1-й способ. Поскольку конденсатор отключен от батареи, заряд на его обкладках остается постоянным и равным

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4

Где Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 — Начальная емкость конденсатора.

Изменение энергии конденсатора при изменении емкости равна

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 Дж.

2-й способ. Постоянство заряда на обкладках конденсатора обусловливает постоянство напряженности поля, а следовательно, и плотности энергии.

Но так как внутри внесенной металлической пластины поля нет, то спад энергии конденсатора равна энергии электрического поля в объеме металлической пластинки:

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 .

Где Е — напряженность поля между обкладками.

Напряженность поля Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4. Окончательно получим Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4.

Задача 15. Два элемента из э р. с. 1,8 В и 1,4 В соединены последовательно и замкнуты на некоторое внешнее сопротивление R. Вольтметр с большим сопротивлением, подсоединенный к клеммам второго элемента, показывает разность потенциалов 0,6 В, при этом «плюс» вольтметра привлечен к положительному полюсу элемента. Рис.1.

Определить показания вольтметра при переключении полюсов второго элемента.

Дано: Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4

RR

Рис.1 a) б)

Анализ. Показания вольтметров, как известно, равны разности потенциалов между точками присоединения вольтметра. Предостережение, сделанное в условии задачи, показывает, что в первом случае (рис. 1а) потенциал точки 2 больше, чем точки 1. Разность потенциалов j2 — j 1 будет меньше, чем e2, на величину произведения Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4(Здесь Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 — сила тока, Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 — внутреннее сопротивление элементов). При переключении полюсов второго элемента направление тока в цепи не изменится, потому что e1> e2, но теперь ток через второй элемент будет идти от «+» к «-». Это свидетельствует, что в схеме (рис. 1б) потенциал точки 1 будет больше, чем точки 2, и кулоновское поле будет сильнее постороннего, то есть разность потенциалов j 1 — j 2 будет больше, чем e2 .. Итак, при переключении полюсов второго элемента придется переключить и вольтметр, и показания V2, будут больше величины e2. Разница между показаниями вольтметра и е. р. с. элемента будет равна произведению i2r2 (i2 — сила тока во второй схеме). Поскольку в этом случае элементы включены навстречу друг другу, i2 <i1 и разница между показаниями вольтметра и е. р. с. элемента будет меньше, чем в первом случае.

Розьвязання. Используем обобщенный закон Ома к участку 1e22 в обеих схемах:

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 j1 — j 2 + e 2

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 j1 — j2 — e2. (1)

Согласно сказанному выше в первом случае

J 1 — j2 = — U1

Во втором случае j 1 — j2 = U2 (2) Проведем соответствующее подстановку и возьмем отношение уравнений (1), то получим

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 (3)

Отношение токов найдем по закону Ома для полной цепи:

На схеме а) Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4= E1 + e2

На схеме б) i2Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 = E1 — e2 (4)

Где Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4- суммарное сопротивление всему кругу, одинаков в обеих схемах. Разделив уравнение (4) одно на другое, найдем

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4. (5)

Подставив равенство (5) в соотношение (3) и проведя расчет, определим Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 U2 = 1,5 В.

Задача 16. Два элемента из э р. с. 3В и 2В и внутренними опорами 0,5 Ом каждый соединены параллельно и замкнуты на некоторое внешнее сопротивление R. Найти внешнее сопротивление и силу тока во всех участках цепи, если показания вольтметра, подключенного к узлам, уровня: 1) 1,8 В 2) 2,0 В 3) 2,2 в.

Дано: Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 A Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 B

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 IR

Рис.2

Анализ. Независимо от значения внешнего сопротивления ток по нему может идти только от точки В к точке А, следовательно, jА> Jв (рис.1) и показания вольтметра будут U = j В — jА.

В первом случае (j В — jА) <e2, т. е. на участке Аe2В кулоновское поле слабее постороннего. Это значит, что ток через второй элемент уйдет от отрицательного полюса к положительному в направлении, показанном на схеме. Такое направление примем за положительное (i2> 0).

Во втором случае (JВ — jА) = e2. При условии, что внутреннее сопротивление элемента не равна нулю, это уравнение может иметь место только, если i2 = 0. В последнем случае (j в — jА)> e2, т. е. кулоновское поле сильнее постороннего, и ток через второй элемент будет идти от «плюса» к «минусу» (i2 <0).

Розьвязання. Используем обобщенный закон Ома к каждой из участков цепи, учитывая, что сила тока через внешнее сопротивление равна алгебраической сумме сил токов в первом и втором элементах, т. е. I = i1 + i2.

На участке Аe1В: i 1r = j А — JВ + e1,

Откуда Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 .

Согласно условию для трех значений U получим:

1) i1 = 2,4 А, 2) 2А, 3) 1,6 А.

Аналогично для участка Аe2В находим i 2r = j А-j В + e2; откуда

IПримеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 =Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 ; Соответственно для трех случаев получим iПримеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4= 0,4 А; 0; -0,4 А.

Сила тока через сопротивление R равна I = iПримеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4+ iПримеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4, 1) I = 2,8 А, 2) 2А, 3) 1,2 А.

Внешнее сопротивление можно вычислить, используя закон Ома для участка ВRА: Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4

1) R = 0,64 Ом, 2) R = 1,0 Ом, 3) R = 1,8 Ом.

Задавая значение внешнего сопротивления и применяя законы Кирхгофа, можно сначала найти силы токов, а затем разность потенциалов между узлами.

Задача 17. Три гальванических элементов с э р. с. 2,5 В, 2,2 В и 3,0 В и с внутренними опорами по 0,2 Ом каждый включены как показано на схеме 2. Внешний сопротивление 4,7 Ом. Найти силы токов во всех участках цепи, разность потенциалов между узлами, количество джоулей теплоты выделяется во всем круге, и работу каждого элемента за время 1 секунду.

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4

Дано:

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 В i1 A Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 И

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 и2

R

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4

JА — JВ =? Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 Рис.3

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4

Решения. Выберем направление токов, как показано на рис.2. Применяя II закон Кирхгофа к контурам Ae 3RBe1A и Ae3RBe2A и I закон к одному из узлов, получаем следующую систему уравнений:

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4

Совместное решение этих уравнений дает результат:

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4 Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 4

Вам будет интересно почитать:

Tagged with: , , , , ,
Posted in Физика
No Comments » for Примеры решения задач по физике. Вступление… — Часть 4
2 Pings/Trackbacks for "Примеры решения задач по физике. Вступление… — Часть 4"
  1. […] емкость конденсатора с внесенной в него пластиной […]

  2. […] плоский воздушный конденсатор заряжается до разности … […]

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Перечень предметов
  1. Бухучет в ресторанном хозяйстве
  2. Введение в специальность 4к.2с
  3. Высшая математика 3к.1с
  4. Делопроизводство
  5. Информационные технологии в области
  6. Информационные технологии в системах качества стандартизаціісертифікаціі
  7. История украинской культуры
  8. Математические модели в расчетах на эвм
  9. Методы контроля пищевых производств
  10. Микробиология молока и молочных продуктов 3к.1с
  11. Микропроцессорные системы управления технологическими процессами
  12. Научно-практические основы технологии молока и молочных продуктов
  13. Научно-практические основы технологии мяса и мясных продуктов
  14. Общая технология пищевых производств 4к.2с
  15. Общие технологии пищевых производств
  16. Организация обслуживания в предприятиях ресторанного хозяйства
  17. Основы научных исследований и техничнои творчества
  18. Основы охраны труда
  19. Основы пидприемницькои деятельности и агробизнеса
  20. Основы физиологии и гигиены питания 3к.1с
  21. Пищевые и диетические добавки
  22. Политология
  23. Получения доброкачественного молока 3к.1с
  24. Прикладная механика
  25. Прикладная механика 4к.2с
  26. Теоретические основы технологии пищевых производств
  27. Технологический семинар
  28. Технологическое оборудование для молочной промышленности
  29. Технологическое оборудование для мьяснои промышленности
  30. Технология продукции предприятий ресторанного хозяйства
  31. Технология хранения консервирования и переработки молока
  32. Технология хранения, консервирования и переработки мяса
  33. Технохимическому контроль
  34. Управление качеством продукции ресторанного хозяйства
  35. Физика
  36. Физическое воспитание 3к.1с
Возможно Вы искали: