АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Закон электромагнитной индукции. Индуктивность. ЭДС самоиндукции. Энергия магнитного поля. Электрический контур.

1. Явление электромагнитной индукции. Закон электромагнитной индукции.

2. Правило Ленца.

3. Вихревое электрическое поле.

4. Токи Фуко (вихревые токи).

5. Самоиндукция. ЭДС самоиндукции.

6. Индуктивность соленоида.

7. Влияние самоиндукции на ток при размыкании и замыкании цепи, содержащей индуктивность.

8. Взаимная индукция.

9. Трансформатор.

10. Энергия магнитного поля.

11. Свободные колебания в идеальном колебательном контуре.

12. Свободные затухающие электрические колебания.

13. Вынужденные электрические колебания.

14. Переменный ток.

15. Закон Ома для переменного тока.

16. Работа и мощность переменного тока.

17. Проволочная рамка сопротивлением 2 кОм помещена в магнитное поле. Магнитный поток через площадь рамки равномерно изменяется на 6 Вб за 0,001 с. Чему равна при этом сила тока в рамке?

18. В однородном магнитном поле находится плоский виток площадью 0,001 м², расположенный перпендикулярно линиям поля. Чему будет равна сила тока (в мкА) в витке, если индукция поля будет убывать с постоянной скоростью 0,01 Тл/с? Сопротивление витка 1 Ом.

19. Квадратная рамка со стороной 6,8 мм, сделанная из медной проволоки с площадью поперечного сечения 1 мм², помещена в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Индукция магнитного поля равномерно изменяется на 2 Тл за 0,1 с. Чему равна при этом сила тока в рамке? Удельное сопротивление меди 1,7·10^–8 Ом·м.

20. Замкнутый провод изогнут в виде восьмерки и помещен в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Считая петли восьмерки окружностями радиусами 3 и 7 см, Найти силу тока, который будет протекать по проводу при убывании магнитного поля со скоростью 3 мТл/с. Сопротивление единицы длины провода 2 Ом/м.

21. Плоский виток, площадь которого 0,001 м², расположен перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля. Найти абсолютную величину ЭДС, возникающую в витке, если индукция поля равномерно убывает от 0,5 до 0,1 Тл за 4·10^–4 с.

22. Какой магнитный поток пронизывает каждый виток катушки, имеющей 10 витков, если при равномерном исчезновении магнитного поля в течение 1 с в катушке индуцируется ЭДС 10 В?

23. Неподвижный контур площадью 0,03 м² находится в однородном равномерно изменяющемся магнитном поле перпендикулярно линиям индукции. Найти скорость изменения магнитной индукции, если при этом возникает ЭДС индукции 0,9 В.

24. Катушка, имеющая 100 витков площадью 5 см², помещена в однородное магнитное поле так, что плоскость витков перпендикулярна вектору индукции. Концы провода катушки подсоединены к обкладкам плоского конденсатора емкостью 4 мкФ. Какой заряд окажется на обкладках этого конденсатора, если магнитное поле будет убывать со скоростью 20 Тл/с?

25. В однородном магнитном поле с индукцией 9·10^–2 Тл находится виток, расположенный перпендикулярно линиям индукции поля. Какой заряд протечет по витку при выключении магнитного поля? Площадь витка 0,001 м², его сопротивление 1 Ом.

26. Замкнутая круглая катушка из 100 витков помещена в однородное магнитное поле, параллельное ее оси. При изменении магнитной индукции на 0,2 мТл через катушку проходит заряд 40 мкКл. Чему равен радиус катушки, если сопротивление единицы длины провода 0,1 Ом/м?

27. Плоский замкнутый контур площадью 10 см² деформируется в однородном магнитном поле с индукцией 10 мТл, оставаясь перпендикулярным линиям индукции. За 2 с площадь контура равномерно уменьшается до 2 см². Определить среднюю силу тока в контуре за этот промежуток времени, если сопротивление контура 1 Ом.

28. Квадратная рамка со стороной 60 см находится в магнитном поле с индукцией 1 мТл, линии которой перпендикулярны плоскости рамки. Затем рамку вытягивают в одну линию. Определить заряд, протекший по рамке при изменении ее формы. Сопротивление единицы длины провода рамки 0,01 Ом/м.

29. Замкнутая катушка из 100 витков площадью 10 см² помещена в однородное магнитное поле, параллельное ее оси. При изменении магнитного поля на 0,1 Тл за 0,1 с в катушке выделяется 10^–3 Дж тепла. Чему равно сопротивление катушки?

30. В однородном магнитном поле находится обмотка, состоящая из 1000 витков квадратной формы. Направление линий поля перпендикулярно плоскости витков. Индукция поля изменяется на 2·10^–2 Тл за 0,1 с, в результате чего в обмотке выделяется 0,1 Дж тепла. Площадь поперечного сечения проводов обмотки 1 мм², их удельное сопротивление 10^–8 Ом·м. Определить сторону квадрата.

31. Квадрат из проволоки сопротивлением 8 Ом поместили в однородное магнитное поле с индукцией 0,2 Тл перпендикулярно линиям индукции, затем, не вынимая проволоку из поля и не меняя ее ориентации, деформировали ее в прямоугольник с отношением сторон 1:3. При этом по контуру прошел заряд 4 мкКл. Какова длина проволоки?

32. Катушка, имеющая 100 витков и расположенная перпендикулярно магнитному полю с индукцией 6 Тл, поворачивается за 1 с на угол 90°. За это время в катушке наводится ЭДС со средним значением 0,6 В. Определить площадь поперечного сечения катушки.

33. Круглая рамка вращается в однородном магнитном поле вокруг оси, проходящей через ее диаметр и перпендикулярной вектору индукции. Найти максимальную величину ЭДС индукции, возникающей в рамке, если ее площадь 0,2 м², угловая скорость вращения 50 рад/с, а индукция магнитного поля 0,1 Тл.

34. Максимальная ЭДС индукции, возникающая в прямоугольной рамке, вращающейся в однородном магнитном поле, равна 3 В. С какой угловой скоростью вращается рамка, если максимальный магнитный поток через рамку 0,05 Вб? Ось вращения рамки проходит через середины ее противоположных сторон и перпендикулярна линиям индукции поля.

35. Медное кольцо радиусом 5 см помещают в однородное магнитное поле с индукцией 8 мТл перпендикулярно линиям индукции. Какой заряд пройдет по кольцу, если его повернуть на 180° вокруг оси, совпадающей с его диаметром? Сопротивление единицы длины кольца 2 мОм/м.

36. Плоский виток провода расположен перпендикулярно однородному магнитному полю. Когда виток повернули на 180°, по нему прошел заряд 7,2 мкКл. На какой угол надо повернуть виток, чтобы по нему прошел заряд 1,8 мкКл?

37. По замкнутому проводнику протекает ток силой 1,5 А. Магнитное поле этого тока создает поток через площадь контура, равный 6 мВб. Найти индуктивность проводника.

38. Сила тока, протекающего по обмотке катушки, равномерно изменяется на 5 А за 0,25 с. При этом возбуждается ЭДС самоиндукции 200 В. Определить индуктивность катушки.

39. Определить индуктивность катушки, если при равномерном изменении в ней силы тока от 5 до 10 А за 1 с возникает ЭДС самоиндукции 60 В.

40. Соленоид диаметром 5 см содержит 1200 витков. Индукция магнитного поля внутри соленоида при 2 А равна 0,01 Тл. Чему равна индуктивность соленоида?

41. Соленоид диаметром 5 см содержит 1200 витков. Напряженность магнитного поля внутри соленоида при токе 2 А равна 0,8·10⁴ А/м. Определить индуктивность соленоида.

42. Hайти энеpгию и плотность энеpгии магнитного поля в катушке без сердечника длиной 50 см, имеющей 1000 витков диаметpом 20 см, если по ней пpотекает ток 2 А.

43. В катушке длиной 50 см и диаметpом 2 см, имеющей 10³ витков, пpотекает ток 2 мА. Опpеделить энеpгию и плотность энеpгии магнитного поля соленоида, сеpдечник немагнитный.

44. Вычислить энеpгию магнитного поля соленоида, по обмотке котоpого течѐт ток 1,5 А. Обмотка представляет собой один слой пpоволоки диаметpом 0,4 мм, витки плотно пpилегают дpуг к дpугу, объѐм соленоида 1500 см3, сеpдечник немагнитный.

45. Соленоид длиной 50 см и площадью попеpечного сечения 2 см² имеет индуктивность 1,5 · 10^–7 Гн. Пpи какой силе тока плотность энеpгии магнитного поля внутpи соленоида pавна 2. 10^–3 Дж/м³?

46. Катушка состоит из 330 витков и по ее обмотке течет ток силой 1 А. Возникающий при этом магнитный поток равен 17 мВб. Найти энергию магнитного поля внутри катушки.

47. На картонный каркас круглого сечения виток к витку намотан в один слой провод, толщина которого равна 765 мкм. Найти плотность энергии магнитного поля внутри катушки при силе тока в обмотке 602 мА. Поле внутри катушки считать однородным.

48. Соленоид содержит 2500 витков, а сила тока в его обмотке равна 2 А. Найти энергию магнитного поля внутри соленоида, полагая его бесконечно длинным. Магнитный поток через поперечное сечение соленоида равен 300 мкВб.

49. При равномерном изменении силы тока в катушке индуктивностью 6 мГн в ней возникает ЭДС самоиндукции 8 мВ. На какую величину изменяется сила тока за 3 с?

50. В катушке индуктивностью 0,2 мГн с помощью реостата равномерно увеличивают силу тока со скоростью 100 А/с. Какова абсолютная величина ЭДС самоиндукции, возникающей в катушке?

51. В катушке с индуктивностью 6 мГн при равномерном увеличении силы тока на 40 А возникла ЭДС самоиндукции 8 В. Сколько миллисекунд длилось увеличение тока?

52. На катушке с сопротивлением 10 Ом поддерживается напряжение 50 В. Чему равна энергия магнитного поля, запасенная в катушке, если ее индуктивность 20 мГн?

53. Активное сопротивление колебательного контура равно 2 Ом. Какую мощность потребляет контур при поддержании в нем незатухающих колебаний с амплитудой силы тока, равной 30 мА?

54. Замкнутый контур в виде рамки площадью 60 см² равномерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией 2·10^–2 Тл, делая в секунду 20 оборотов. Ось вращения и направление поля взаимно перпендикулярны. Определить амплитудное и действующее значение ЭДС в контуре.

55. 6.9.4. Переменное напряжение, действующее значение которого 220 В, частота 50 Гц, подано на катушку без сердечника с индуктивностью 4·10^–2 Гн и активным сопротивлением 10 Ом. Найти количество тепла, выделяющееся в катушке за секунду.

56. Контур состоит из катушки с индуктивностью 70 мкГн и сопротивлением 10 Ом и конденсатора емкостью 20 нФ. Какую мощность должен потреблять контур, чтобы в нем поддерживались незатухающие колебания, при которых максимальное напряжение на конденсаторе равно 3 В?

57. Индуктивность, емкость и сопротивление колебательного контура равны соответственно 70 Гн, 20 мкФ, 10 Ом. При какой частоте внешней ЭДС амплитудное значение напряжения на конденсаторе максимально? Ответ дать в радианах в секунду.

58. Контур состоит из катушки с индуктивностью 2·10^–2 Гн и сопротивлением 8 Ом и конденсатора емкостью 10 нФ. Найти логарифмический декремент затухания колебаний в контуре.

59. Во сколько раз уменьшится разность потенциалов на обкладках конденсатора за один период колебаний в контуре, если индуктивность контура 40 мкГн, емкость 180 пФ и сопротивление 60 Ом?

60. Какую мощность потребляет контур с активным сопротивлением 500 Ом при поддержании в нем незатухающих колебаний с амплитудой тока 500 мА?

61. Определить добротность Q колебательного контура, состоящего из катушки индуктивностью L = 2мГн, конденсатора ѐмкостью C = 0,2 мкФ и резистора сопротивлением R = 80 Ом.

62. Какая часть запасенной энергии сохранится в контуре через 0,6 мс, если контур настроен на частоту 80 кГц, а добротность контура равна 80.

63. Емкость и индуктивность колебательного контура равны 60 мкФ и 0,2 Гн. Через сколько времени после начала зарядки конденсатора его энергия в 20 раз превысит энергию катушки индуктивности? Сопротивлением контура пренебречь.

64. Колебательный контур с емкостью 6 нФ настроен на частоту 300 кГц. При колебаниях максимальное напряжение на конденсаторе равно 120 В. Пренебрегая активным сопротивлением контура, Определить максимальный ток в контуре.

65. Колебательный контур состоит из конденсатора с емкостью 1 мкФ и катушки с индуктивностью 10 мГн. На какую длину волны настроен контур? Активным сопротивлением контура пренебречь.

66. Колебательный контур состоит из параллельно соединенных конденсатора емкостью 1 мкФ и катушки с индуктивностью 1 мГн. Сопротивление контура очень мало. Определить частоту колебаний.

67. Катушка (без сердечника) длиной 50 см и сечением 5 см² имеет 1000 витков и соединена параллельно с конденсатором. Конденсатор состоит из двух пластин площадью 75 см² каждая. Расстояние между пластинами 5 мм, диэлектрик – воздух. Определить период колебаний контура.

68. Колебательный контур имеет индуктивность 1 мГн, емкость 1 мкФ и максимальное напряжение на зажимах 200 В. Определить максимальную силу тока в контуре. Сопротивление контура очень мало.

69. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью 2мГн, конденсатора ѐмкостью 0,2 мкФ и резистора сопротивлением 80 Ом. Определить логарифмический декремент затухания колебаний.

70. Колебательный контур состоит из индуктивности 0,01 Гн, емкости 0,5 мкФ и сопротивления 2 Ом. Найти, во сколько раз уменьшится разность потенциалов на обкладках конденсатора за время одного периода.

Дата добавления: 2015-09-27 | Просмотры: 2832 | Нарушение авторских прав