bannerka.ua

Примеры решения задач по физике. Вступление… — Часть 5

Знак минус перед током iПримеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 означает, что направление его выбран ошибочно, в действительности ток iПримеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 идет от А до В.

Разность потенциалов между узлами можно найти, применяя обобщенный закон Ома в любого участка.

На участке Be1A: i1r = jB — jA — e 1 j B — jA = e1 + i1r = 2,36 B.

На участке BRe3A: — I (R + r) = jB — jA — e3. jB-jA = e3-I (R + r) = 2,36 B.

К вычислению разности потенциалов между узлами только из направлений токов можно предположить, что искомая разность потенциалов должна быть больше, чем e2 (ток i2 идет от положительного полюса элемента к отрицательному, следовательно, постороннее поле внутри второго элемента слабее кулоновского), и меньше, чем e1 (ток i1 идет от «минус» в «плюс» элемента, следовательно, постороннее поле внутри первого элемента сильнее кулоновского).

Количество джоулева теплоты, выделяющейся за 1 секунду во всем круге,

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5.

Работа, выполняемая первым и третьим элементами, положительная и соответственно равна:

A 1 =-i 1e1 = 1,70 Дж;

A 3 = I e3 = 0,39 Дж.

Работа, выполняемая вторым элементом, отрицательная и равна

A 2 = — i 2e2 = -1,78 Дж.

Легко видеть, что суммарная работа, выполняемая первым и третьим элементами, равна сумме количества теплоты, выделяемого во всем круге, и выполняемой против постороннего поля второго элемента, т. е.

A1 + A3 = — A2 + Q.

Задача18. По медному проводу с поперечным сечением 1 мм2 идет ток 1А, при этом температура проволоки 57оС. Учитывая, что электронный газ подчиняется распределения Максвелла, определить средние величины тепловой и направленной скоростей свободных электронов.

Дано:

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5

Анализ и решения. Если электронный газ подчиняется распределения Максвелла, то средняя тепловая скорость Vт =Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 , (1)

Где k — постоянная Больцмана, Т — абсолютная температура по Кельвину; mе = 9,1Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 г — масса электрона.

Произведя расчет, получаем Vт = 1,1Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 .

Направлена скорость Vнапр может быть определена из соотношения: Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5

G =Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 . (2)

Здесь g — плотность тока, протекающего по проводу; Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 — концентрация свободных электронов; Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 = 1,6Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 Кл — заряд электрона.

Из условия задачи находим плотность тока:

G =Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 .

Концентрацию электронов можно оценить из следующих соображений: плотность меди Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5R »9Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5; Молекулярный вес ее Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5, Следовательно, в 1см3 содержится примерно Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5Грамм-моля. Медь — элемент первой группы, обладает одним валентным электроном, поэтому концентрация свободных электронов Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 — число Авогадро.

Подставим полученные значения g,Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 и Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 в формулу (2) и произведем вычисления: Vнапр = Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5.

Полученные результаты наглядно показывают, направленная скорость очень мала по сравнению со средней тепловой. В действительности, электронный газ подчиняется статистике Ферми. Это значит, что энергия свободных электронов дискретная, на каждом энергетическом уровне может находиться одновременно только два электрона и даже при Т = 0оК электроны имеют энергию, при этом максимальная энергия, так называемая энергия Ферми, имеет размер 10ЕВ. Поэтому средняя тепловая скорость, рассчитанная по Ферми, окажется больше расчетной величины (10 эВПримеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 эрг, что соответствует «электронной температуре» То = 100000 К.

Задача 19. Оценить отношение концентрации свободных электронов в металлах никель-платина, если электродвижущая сила такой термопары, что соответствует разнице температур спаев в 1о К, равна — 15 Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5

Дано:

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5

Анализ и решения. Размер термо-е. д. с. определяется соотношением

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 (1)

Где Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 — концентрации электронов в металлах, контактирующих; Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 — разница температур между спаями; Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 — постоянная Больцмана; Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5- заряд электрона.

В условии задачи данная электродвижущая сила, возникающая при разности температур Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5Т = 1о.

Итак, Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 откуда Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5

То, что концентрация электронов никеля меньше, чем платины, можно было определить сразу за знаком е. р. с. (Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 Получается что, в конкретном случае никель заряжается отрицательно, то есть отдает меньше электронов, чем получает; платина заряжается положительно: отдает электронов больше, чем получает.

Задача 20. Сила тока в резисторе линейно нарастает за 4 с от 0 до 8А. Сопротивление резистора 10 Ом. Определить количество теплоты, выделившегося в резисторе за первые 3 с.

Дано:

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5

R = 10 Ом.

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5

Анализ и решения. Так как сила тока изменяется со временем, то закон Джоуля-Ленца запишем в виде (Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5) (1). Сила тока является функцией от времени, поэтому Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 (2), где Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 — коэффициент пропорциональности, численно равный увеличению тока в единицу времени Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5

Итак,Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 (3)

Подставив числовые значения в формулу (3), получим Q = 853 Дж.

Задача 21. Батарея состоит из 5 последовательно соединенных элементов. Е. р. с. каждого 1,4 В, внутреннее сопротивление каждого 0,3 Ом. При каком токе полезная мощность батареи равна 8Вт? Определить наибольшую полезную мощность батареи.

Дано:

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5

И =? Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5

Анализ и решения. Полезная мощность батареи Рп = I2R, (1) где R — сопротивление внешней цепи, I — сила тока, протекающего в цепи и определяется по закону Ома

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5: (2)

Здесь nEи — э р. с., а nrи — внутреннее сопротивление n последовательно соединенных элементов.

Найдем из (1): Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 и подставив это выражение в (2), получим

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 (3) или Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 (4).

Преобразуем выражение (4), получим квадратное уравнение относительно I:

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5

Решая квадратное уравнение, найдем

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5

Подставим числовые значения и получим I1 = 2,66 А; I2 = 2A.

Для того чтобы определить наибольшую полезную мощность батареи, найдем зависимость ее от внешнего сопротивления. Подставим в уравнение (1) выражение (2):

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

Из этой формулы следует, что при постоянных размерах Ei и ri мощность является функцией одной переменной — внешнего сопротивления R. Известно, что эта функция имеет максимум, если Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 или Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 (6)

Таким образом, задача сводится к нахождению сопротивления внешней цепи.

С решения уравнения (6) следует R = nrи. Подставляя найденные значения R в формулу (5), имеем Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5. Проведя вычисления получим Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5.

Задача 22. Какая концентрация одновалентных ионов в воздухе, если при напряженности поля 30Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 плотность тока Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 Подвижность ионов Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5

Дано:

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5

Решения. Плотность тока в газе при отсутствии насыщения Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 (1)

Где n — концентрация ионов, т. е. число ионов одного знака в единице объема; подвижности положительных Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 и отрицательных Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 ионов; Е — напряженность электрического поля в газе Q — абсолютное значение заряда каждого иона. По условию задачи следует определить концентрацию одновалентных ионов, находящихся в воздухе, т. е.

Q = -Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 (Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 — заряд электрона), тогда Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 (2)

Из выражения (2) определим Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5:

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5.

Подставив числовые значения, найдем Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5= 12,8 Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5

Задача 23. Ток течет в рамке, содержащей N витков, создает магнитное поле. В центре рамки индукция поля 0,126 Тл. Найти магнитный момент рамки, если Ее радиус 10 см.

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5

В = 0,126 Тл

R = 0,1 м

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5

Магнитный момент рамки с током: Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 (1), где I — сила тока, S — площадь витка (Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5) (2), N — число витков в рамке.

Индукция магнитного поля в центре кругового тока (многовитковом)

Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 (3), откуда Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 (4). Подставим (2) и (4) в (1), получим:

.Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5 . Подставим числовые данные и получим: Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5

Ответ: Примеры решения задач по физике. Вступление... - Часть 5

Tagged with: , , , , , ,
Posted in Физика
No Comments » for Примеры решения задач по физике. Вступление… — Часть 5
1 Pings/Trackbacks for "Примеры решения задач по физике. Вступление… — Часть 5"
  1. […] решение задач по физике закон джоуля-ленца […]

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: