Постоянный электрический ток. ЭДС. Законы Ома и Джоуля-Ленца (2 часа)




 

План занятия

Постоянный электрический ток. Сторонние силы. Закон Ома для участка цепи. Последовательное и параллельное соединение проводников. Закон Ома для замкнутой цепи.

Закон Джоуля-Ленца.

 

Задачи

3.4.1. Два сопротивления и соединены последовательно. Найти сопротивление такой электрической цепи. То же, если сопротивления соединены параллельно.

3.4.2. Найти напряжение и силу тока на каждом элементе электрической цепи, приведенной на рисунке. Величины сопротивлений и приложенное к цепи напряжение известны.

3.4.3. Определить сопротивление электрической цепи, изображенной на рисунке. Все сопротивления этой цепи одинаковы и равны .

3.4.4*. Цепь составлена из бесконечного числа ячеек, состоящих из одинаковых сопротивлений . Найти сопротивление этой цепи.

3.4.5. Имеются две лампочки номинальной мощностью Вт и Вт, рассчитанные на одинаковые напряжения. Лампочки соединены последовательно и включены в такую электрическую сеть. В какой лампочке выделяется бóльшая мощность и во сколько раз?

3.4.6. К источнику тока с эдс и внутренним сопротивлением подключена нагрузка . Построить график зависимости мощности, выделяемой в нагрузке от величины ее сопротивления . При каком значении мощность, выделяемая в нагрузке максимальна?

3.4.7. На каком из сопротивлений в схеме, представленной на рисунке, выделяется наибольшая мощность? Ом, Ом, Ом, Ом, Ом, Ом. Найти мощность, выделяемую на этом сопротивлении, если к схеме приложено напряжение В.

 

Домашнее задание

1. Цепь, образованная двумя проводниками, соединенными последовательно, имеет в раз большее сопротивление, чем цепь, из этих же проводников, соединенных параллельно. Во сколько раз сопротивление одного проводника больше другого?

2. В схеме, представленной на рисунке, ток через амперметр не течет. Найти сопротивление , если остальные сопротивления равны: Ом, Ом, Ом.

3. В схеме, представленной на рисунке к предыдущей задаче, найти ток через амперметр. Сопротивления схемы равны: Ом, Ом, Ом, Ом. К схеме приложено напряжение .

4. Какова электродвижущая сила элемента, если при измерении напряжения на его зажимах вольтметром, внутреннее сопротивление которого , мы получаем напряжение , а при замыкании элемента на сопротивление получаем ток ?

 


Магнитные взаимодействия. Индукция магнитного поля. Закон Био-Савара-Лапласа. Сила Лоренца и сила Ампера (2 часа)

 

План занятия

Магнитные взаимодействия. Закон Био-Савара-Лапласа. Нахождение магнитной индукции простейших токов.

Действие магнитного поля на движущийся заряд и проводник с током. Силы Лоренца и Ампера.

 

Задачи

3.5.1. По кольцу радиуса течет ток . Используя закон Био-Савара-Лапласа определить магнитную индукцию в центре кольца, а также в точке, расположенной на оси кольца на расстоянии от его центра.

3.5.2. По двум одинаковым круговым проводникам, расположенным один горизонтально, другой - вертикально, но так, что их центры совпадают, идут одинаковые электрические токи. Найти направление и величину вектора магнитной индукции в общем центре проводников.

3.5.3. Определить магнитную индукцию в точке О, если проводники имеют следующий вид (см. рисунки). Ток в проводе и радиус части кольца известны.

3.5.4. В полупространстве создано однородное магнитное поле с индукцией . Во второй половине пространства магнитное поле отсутствует. Линии магнитной индукции параллельны границе раздела между полупространствами. В область магнитного поля со скоростью перпендикулярно линиям магнитной индукции влетает частица с массой , заряженная положительным зарядом . На каком расстоянии от точки влета частица вылетит из поля? По какой траектории движется частица? Как изменяется в процессе движения в поле ее скорость? Что изменится, если частица будет заряжена положительно?

3.5.5. Прямоугольная рамка с током находится в однородном магнитном поле. Найти силы, действующие на все стороны рамки. Найти равнодействующую силу. Как будет двигаться рамка? Найти момент сил, действующий на рамку, если ток в рамке , индукция магнитного поля , угол между плоскостью рамки и вектором магнитной индукции . Что изменится, если направление поля изменить на противоположное?

3.5.6. Два очень длинных провода длиной расположены в одной плоскости параллельно друг другу на расстоянии . По проводам текут одинаково направленные токи и . Найти силу взаимодействия проводов. То же, если токи текут в разных направлениях. Что значит в этой задаче, что провода очень длинные? Например, провода длиной 100 м - это «очень» или «не очень» длинные провода?

3.5.7. Проводник, по которому течет ток, лежит в плоскости, перпендикулярной однородному магнитному полю. Доказать, что сила, действующая на проводник со стороны поля зависит только от расстояния между его началом и концом, но не зависит от его формы. Найти величину и направление силы Ампера, действующей на проводник, если индукция магнитного поля , ток в проводнике , расстояние между началом и концом проводника .

3.5.8*. Обруч, имеющий массу и заряженный зарядом , катится по горизонтальной поверхности без проскальзывания со скоростью . Обруч помещен в магнитное поле с инукцией , направленной горизонтально. Найти силу давления обруча на горизонтальную поверхность.

 

Домашнее задание

 

1. Во сколько раз изменится индукция магнитного поля в центре кольца с током, если согнуть кольцо по диаметру под углом ? Ток в кольце не меняется.

3.5.3. По двум параллельным проводникам 1 и 2 текут одинаковые токи (на рисунке проводники расположены перпендикулярно плоскости чертежа, токи текут «на нас»). Расстояние между проводниками . Найти магнитную индукцию в точке А, расположенной на одинаковых расстояниях от проводников. То же, если токи по проводникам текут в противоположных направлениях.

 

3. В двух полупространствах созданы однородные магнитные поля с индукциями и , векторы которых параллельны. В начальный момент времени частица находится на границе раздела полей и имеет скорость , направленную перпендикулярно границе раздела. Как будет двигаться частица? Найти ее среднюю скорость за большой промежуток времени. То же, если векторы и антипараллельны.

4. Из проволоки изготовили контуры квадратный и круговой контуры так, что длина проволоки, из которой изготовлен каждый контур одинакова и равна . В контурах текут одинаковые токи . Контуры поместили в однородное магнитное поле с индукцией , составляющей угол с плоскостью каждого контура. Найти моменты сил, действующие на каждый контур.

 

 




Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-12-07 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: