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.