Ключ рисунок 33 а только что замкнули ток в нижней катушке

Решебник по физике за 11 класс Мякишев: упражнения 1-15 и лабораторные работы 1-7

Упражнение 2. Задание 3.

Металлическое кольцо может свободно двигаться по сердечнику катушки, включенной в цепь постоянного тока (рис.2.21). Что будет происходить в моменты замыкания и размыкания цепи?

Задача 3(5). Решение.
При замыкании цепи, сила тока в катшук благодаря явлению самоиндукции увеличивается постепенно, плавно увеличивается и магнитный поток через сердечник катушки и через поверхность, ограниченную кольцом. В кольце возникает индукционный ток, поле которого по закону электромагнитной индукции направлено против магнитного поля сердечника. По катушке и кольцу идут токи в разных направлениях. Проводники, по которым токи идут в противоположных направлениях, отталкиваются. Кольца будет отклоняться вправо.

При размыкании цепи кольцо отклоняется влево, так как по кольцу пойдет ток, в том же направлении, что и по катушке. По правилу Ленца, магнитный поток, создаваемый током в кольце, изменяется через сердечник катушки и поверхность, ограниченную кольцом. Так как токи в катушке и кольце идут в одном направлении, то кольцо притягивается катушкой.

Случай замыкания и размыкания цепи эквивалентен поднесению и удалению к кольцу магнита. В первом случае при замыкании цепи возникнет ток (в катушке), направленный против часовой стрелки.

Вектор магнитной индукции данного поля тока направлен влево (правило буравчика). По правилу Ленца, индукционный ток противодействует своим полем данному изменению. Следовательно, вектор магнитной индукции:

индукционного тока направлен вправо. Поэтому кольцо и катушка подобны двум магнитам, расположенным одинаковыми полюсами друг к другу. Они отталкиваются.

При размыкании, магнитное поле, направленное вправо, исчезает, и индукционный ток препятствует этому. Векторы магнитной индукции его поля также направлены вправо. Следовательно, кольцо притягивается к катушке.

Шаблоны Инстаграм БЕСПЛАТНО

Хотите получить БЕСПЛАТНЫЙ набор шаблонов для красивого Инстаграма?

Напишите моему чат-помощнику в Telegram ниже 👇

Вы получите: 🎭 Бесплатные шаблоны «Bezh», «Akvarel», «Gold»

или пишите «Хочу бесплатные шаблоны» в директ Инстаграм @shablonoved.ru

Шаблоны Инстаграм БЕСПЛАТНО

Хотите получить БЕСПЛАТНЫЙ набор шаблонов для красивого Инстаграма?

Напишите моему чат-помощнику в Telegram ниже 👇

Вы получите: 🎭 Бесплатные шаблоны «Bezh», «Akvarel», «Gold»

Источник

Ключ рисунок 33 а только что замкнули ток в нижней катушке

Решебник по Физике. 11 класс. Мякишев, Буховцев, Чаругин

Счастье

Дата: Понедельник, 30.01.2017, 14:22 | Сообщение # 1

Решебник и ГДЗ по Физике. 11 класс. Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, В.М. Чаругин, В.И. Николаева, Н.А.
Упражнения с ответами и решениями и лабораторные работы

Скачать бесплатно Решебник и ГДЗ по Физике. 11 класс. Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, В.М. Чаругин, В.И. Николаева, Н.А.

Авторы: Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, В.М. Чаругин, В.И. Николаева, Н.А.

Учебник с задачами, примерами, пояснениями и подробными ответами на упражнения по ФГОС и ФИПИ 1994, 1996, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, 2016 год

Данный решебник и готовые домашние задания по Физике предназначены для учителей и учеников 11-го класса средней школы для проверки своих знаний предмета, а также для помощи в решении домашних заданий.

Преподаватели урока Физике с помощью данного сборника задач смогут легко и быстро проверять ответы на домашние работы у своих учеников, а так же подготовиться к уроку.

Родители учеников могут так же проверять своих детей, на сколько правильно они сделали домашнюю работу по предмету Физика.

Глава 1. Электромагнитная индукция. Упражнение 1
Глава 2. Электромагнитные колебания. Упражнение 2
Глава 3. Производство, передача и использование электрической энергии. Упражнение 3
Глава 4. Электромагнитные волны. Упражнение 4
Глава 5. Световые волны. Упражнение 5. Упражнение 6
Глава 8. Световые кванты. Упражнение 8
Глава 9. Атомная физика. Упражнение 9
Глава 10. Физика атомного ядра. Упражнение 10

Лабораторная работа No 1
Лабораторная работа No 2
Лабораторная работа No 3
Лабораторная работа No 4
Лабораторная работа No 5
Лабораторная работа No 6

Источник

Правило Ленца

теория по физике 🧲 магнетизм

Если присоединить катушку, в которой возникает индукционный ток, к гальванометру, можно обнаружить, что направление этого тока зависит от того, приближается ли магнит к катушке, или удаляется от нее. Причем возникающий индукционный ток взаимодействует с магнитом — притягивает или отталкивает его.

Катушка с протекающей по ней током подобна магниту с двумя полюсами — северным и южным. Направление индукционного тока определяет, какой конец катушки играет роль северного полюса, из которого выходят линии магнитной индукции. В каких случаях катушка будет притягивать магнит, а в каких отталкивать, можно предсказать, опираясь на закон сохранения энергии.

Взаимодействие индукционного тока с магнитом

Если магнит приближать к катушке, то в ней появится индукционный ток такого направления, что магнит обязательно отталкивается. Для сближения магнита и катушки при этом нужно совершить положительную работу. Катушка становится подобной магниту, обращенному одноименным полюсом к приближающемуся к ней магниту. Одноименные же полюсы отталкиваются. При удалении магнита, наоборот, в катушке возникает ток такого направления, чтобы появилась притягивающая магнит сила.

Представьте, что все было бы иначе. Тогда при введении магнита в катушку он сам бы устремлялся в нее. Это противоречит закону сохранения энергии, так как при этом увеличилась бы кинетическая энергия при одновременном возникновении индукционного тока, который также затрачивает часть энергии. Кинетическая энергия и энергия тока в этом случае возникали бы из ничего, без затрат энергии, что невозможно.

Справедливость вывода можно подтвердить с помощью следующего опыта. Пусть на свободно вращающемся стержне закреплены два алюминиевых кольца: с разрезом и без разреза. Если поднести магнит к кольцу без разреза, оно будет отталкиваться. Если поднести его к кольцу с разрезом, ничего не произойдет. Это связано с тем, что в нем не возникает индукционный ток. Этому препятствует разрез. Но если отдалять магнит от кольца без разреза, то оно начнет притягиваться.

Опыты показывают, что притягивание или отталкивание кольца с индукционным током зависит от того, удаляется магнит, или притягивается. А различаются они характером изменения линий магнитной индукции, пронизывающих поверхность, ограниченную кольцом. В первом случае (рис. а) магнитный поток увеличивается, во втором (рис. б) — уменьшается. То же самое можно наблюдать в опытах с магнитом и проводящей катушкой.

Причем в первом случае линии индукции B’ магнитного поля, созданного возникшем в катушке индукционным током, выходят из верхнего конца катушки, та как катушка отталкивает магнит. Во втором же случае напротив, они входят в этот конец.

Правило Ленца

Описанные выше опыты позволяют делать вывод, что при увеличении магнитного потока через витки катушки индукционный ток имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле препятствует нарастанию магнитного потока через витки катушки. Если же магнитный поток через катушку ослабевает, то индукционный ток создает магнитное поле с такой индукцией, которая увеличивает магнитный поток через витки катушки.

Правило направления индукционного тока носит название правила Ленца.

Возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым он вызван.

Применять правило Ленца для нахождения направления индукционного тока I i в контуре надо так:

Пример №1. Найти направление индукционного тока, возникающего в кольце во время приближения к нему магнита (см. рисунок).

Линии магнитной индукции магнита обращены в сторону кольца, так как он направлен к нему северным полюсом. Так как магнит приближается к кольцу, магнитный поток увеличивается. Следовательно, кольцо отталкивается. Тогда оно обращено к магниту одноименным — северным — полюсом. Применим правило правой руки. Так как линии магнитной индукции выходят из северного полюса, направим к нему большой палец. Теперь четыре пальца руки покажут направление индукционного тока. В нашем случае он будет направлен против направления хода часовой стрелки.

Медное кольцо на горизонтальном коромысле поворачивается вокруг вертикальной оси ОВ под действием движущегося магнита С. Установите соответствие между направлением движения магнита, вращением коромысла с кольцом и направлением индукционного тока в кольце.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

МАГНИТ	ПОВОРОТ КОРОМЫСЛА И ТОК В КОЛЬЦЕ
А)	движется по направлению к кольцу, северный полюс обращён к кольцу	1)	коромысло с кольцом поворачивается, отталкиваясь от магнита, ток идёт по часовой стрелке
Б)	движется к кольцу, к кольцу обращён южный полюс	2)	коромысло с кольцом поворачивается, отталкиваясь от магнита, ток идёт против часовой стрелки
3)	коромысло с кольцом поворачивается, притягиваясь к магниту, ток идёт по часовой стрелке
4)	коромысло с кольцом поворачивается, притягиваясь к магниту, ток идёт против часовой стрелки

Алгоритм решения

Решение

Запишем правило Ленца:

Следовательно, если поднести к кольцу магнит северным полюсом, линии магнитной индукции поля, образованного магнитом, будут направлены в сторону кольца (т.к. они выходят из северного полюса). Тогда в кольце образуется такой ток, при котором с той стороны, с которой подносят магнит, тоже сформируется северный полюс. Используем правило правой руки и расположим большой палец правой руки так, чтобы он указывал в сторону северного полюса кольца с индукционным током. Тогда четыре пальца покажут направление этого тока. Следовательно, индукционный ток направлен по часовой стрелке.

Если поднести к кольцу магнит южным полюсом, линии магнитной индукции поля, образованного магнитом, будут направлены в сторону от кольца (т.к. они выходят из северного полюса). Тогда в кольце образуется такой ток, при котором с той стороны, с которой подносят магнит, тоже сформируется южный полюс. Используем правило правой руки и получим, что в этом случае индукционный ток будет направлен против часовой стрелки.

Так как магнит подносят к кольцу, а не отодвигают от него, то кольцо всегда будет отталкиваться, поскольку в нем возникают силы противодействия. Следовательно, позиции А соответствует строка 1, а позиции Б — строка 2.

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

На рисунке запечатлён тот момент демонстрации по проверке правила Ленца, когда все предметы неподвижны. Южный полюс магнита находится вблизи сплошного металлического кольца. Если магнит выдвигать из алюминиевого кольца, то кольцо перемещается вслед за магнитом. Это движение кольца – результат действия

а) силы гравитационного взаимодействия между кольцом и магнитом

б) силы Ампера, действующей со стороны магнитного поля магнита на кольцо, по которому идёт индукционный ток

в) кулоновских (электростатических) сил, которые возникают при движении магнита относительно кольца

г) воздушных потоков, вызванных движением руки и магнита

Алгоритм решения

Решение

Гравитационные силы между магнитом и кольцом ничтожно малы при данных массах и расстояниях, поэтому они не могли вызвать притяжения кольца к магниту.

Кулоновские силы характеризуют силу электростатического взаимодействия зарядов. Поскольку магнит не имеет заряда, между ним и кольцом такие силы не возникают.

Металлическое кольцо достаточно тяжелое для того, чтобы заставить его стремительно двигаться вслед за магнитом.

Но вариант с силой Ампера подходит, так как сила Ампера — это сила, с которой действует магнитное поле на проводник с током. В момент, когда магнит двигают в стороны от кольца, магнитный поток, пронизывающий его, меняется. Это вызывает образование в кольце индукционного тока, который также порождает магнитное поле, противодействующее магнитному полю постоянного магнита.

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Катушка № «>№ 1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника напряжения и реостата. Катушка № «>№ 2 помещена внутрь катушки № «>№ 1 и замкнута (см. рисунок).

Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, характеризующих процессы в цепи и катушках при перемещении ползунка реостата вправо.

А) Сила тока в катушке № 1 увеличивается.

Б) Вектор индукции магнитного поля, созданного катушкой № 1, всюду увеличивается.

В) Магнитный поток, пронизывающий катушку № 2, увеличивается.

Г) Вектор индукции магнитного поля, созданного катушкой № 2, в центре этой катушки направлен от наблюдателя.

Д) В катушке № 2 индукционный ток направлен по часовой стрелке.

Алгоритм решения

Решение

Согласно утверждению А, при перемещении ползунка реостата вправо сила тока в катушке №1 увеличивается. Перемещая ползунок реостата вправо, мы увеличиваем сопротивление. Следовательно, сила тока уменьшается. Утверждение А — неверно.

Согласно утверждению Б, при перемещении ползунка реостата вправо вектор индукции магнитного поля, созданного катушкой №1, всюду увеличивается. Так как сила тока уменьшается, вектор индукции магнитного поля ослабевает. Утверждение Б — неверно.

Согласно утверждению В, при перемещении ползунка реостата вправо магнитный поток, пронизывающий катушку №2, увеличивается. Так как магнитное поле ослабевает, будет уменьшаться и магнитный поток, пронизывающий катушку № 2. Утверждение В — неверно.

Согласно утверждению Г, при перемещении ползунка реостата вправо вектор индукции магнитного поля, созданного катушкой №2, в центре этой катушки направлен от наблюдателя. В катушке №1 ток течёт по часовой стрелке, и по правилу буравчика эта катушка будет создавать магнитное поле, направленное от наблюдателя. В силу того, что сила тока в цепи уменьшается, будет уменьшаться и магнитный поток, пронизывающий вторую катушку. При этом согласно правилу Ленца во второй катушке будет создаваться индукционный ток, который направлен так, чтобы своим магнитным полем противодействовать изменению магнитного потока, которым он вызван. В этом случае вектор индукции магнитного поля, созданного катушкой №2, в центре этой катушки сонаправлен с внешним полем и направлен от наблюдателя. Утверждение Г — верно.

Согласно утверждению Д, при перемещении ползунка реостата вправо в катушке №2 индукционный ток направлен по часовой стрелке. По правилу правой руки, индукционный ток в катушке 2 направлен по часовой стрелке. Утверждение Д — верно.

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Источник

Ключ рисунок 33 а только что замкнули ток в нижней катушке

В цепи, схема которой изображена на рисунке, вначале замыкают ключ К на время, за которое ток в катушке индуктивности достигает максимально возможного значения, а затем размыкают его. Какое количество теплоты выделится после этого в резисторе R? Параметры цепи: = 10 В, r= 2 Ом, R= 10 Ом, L = 20 мГн. Сопротивление катушки индуктивности очень мало.

После замыкания ключа К в общей части цепи установится, согласно закону Ома для полной электрической цепи, максимально возможный ток поскольку сопротивление правой части цепи, в соответствии с формулой для сопротивления параллельно соединённых резисторов, близко к нулю. Этот ток будет проходить только через катушку индуктивности, ввиду её очень малого сопротивления по сравнению с сопротивлением резистора

В катушке индуктивности при токе через неё, равном максимальному, будет запасена энергия магнитного поля, равная которая после размыкания ключа выделится, согласно закону Джоуля-Ленца, в виде теплоты в правой части цепи в резисторе R. Согласно закону сохранения энергии, это количество теплоты будет равно энергии магнитного поля: Подставляя численные значения параметров цепи и проверяя размерность, получаем Дж = 0,25 Дж = 250 мДж.

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

II) описаны все вводимые в решение буквенные обозначения физических величин (за исключением, возможно, обозначений констант, указанных в варианте КИМ, и обозначений, используемых в условии задачи):

III) проведены необходимые математические преобразования (допускается вербальное указание на их проведение) и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);

IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины.

Правильно записаны необходимые положения теории и физические законы, закономерности, проведены необходимые преобразования, и представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. Но имеется один из следующих недостатков.

При ПОЛНОМ правильном решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачёркнуты, не заключены в скобки, рамку и т. п.).

При ПОЛНОМ решении в необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца.

При ПОЛНОМ решении отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка.

Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.

Источник

Ключ рисунок 33 а только что замкнули ток в нижней катушке

В цепи, показанной на рисунке, ключ K долгое время замкнут. ЭДС источника ξ = 3 В. Внутреннее сопротивление источника равно r = 2 Oм. Индуктивность катушки равна L = 50 мГн. Ключ размыкают. Определите напряжение на конденсаторе, ёмкость которого равна С = 50 мкФ, в тот момент времени, когда сила тока в катушке будет равна I = 1 А.

Непосредственно перед размыканием ключа К ток через конденсатор равен нулю, по катушке течёт ток напряжение на конденсаторе равно напряжению на катушке, поэтому

После размыкания ключа в контуре возникают гармонические колебания напряжения между обкладками конденсатора и тока в контуре. Энергия электромагнитных колебаний в контуре сохраняется:

У вас получилась в рассуждениях, что ЭДС источника при КЗ равно 3 В, а напряжение на параллельно подсоединённых элементах равно 0 В.

Всё напряжение падает на внутреннем сопротивлении источника.

Конденсатор подключен к источнику тока последовательно с резистором R = 20 кОм (см. рисунок). В момент времени t = 0 ключ замыкают. В этот момент конденсатор полностью разряжен. Результаты измерений силы тока в цепи, выполненных с точностью ±1 мкА, представлены в таблице

t, с	0	1	2	3	4	5	6
I, мкА	300	110	40	15	5	2	1

Выберите все верные утверждения о процессах, наблюдаемых в опыте.

1) Ток через резистор в процессе наблюдения уменьшается.

2) Через 3 с после замыкания ключа конденсатор полностью зарядился.

3) ЭДС источника тока составляет 4 В.

4) В момент времени t = 3 с напряжение на резисторе равно 0,3 В.

5) В момент времени t = 3 с напряжение на конденсаторе равно 5,1 В.

Проверим справедливость предложенных утверждений.

1) Из таблицы ясно, что ток через резистор в процессе наблюдения уменьшается.

2) Через 3 с после замыкания ключа ток в цепи ещё наблюдается, следовательно, конденсатор ещё заряжается.

3) В момент замыкания ключа, то есть при t = 0 напряжение на резисторе равно ЭДС источника. Напряжение на резисторе в этот момент равно:

4) В момент времени напряжение на резисторе равно:

5) Напряжение на конденсаторе равно разности ЭДС источника тока и напряжения на резисторе. При t = 3 с напряжение на конденстаторе равно 6 В − 0,3 В = 5,7 В.

Таким образом, верными являются утверждения под номерами 1 и 4.

Катушка индуктивности подключена к источнику тока с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением через резистор R = 40 Ом (см. рисунок). В момент t = 0 ключ K замыкают. Значения силы тока в цепи, измеренные в последовательные моменты времени с точностью ±0,01 А, представлены в таблице.

t, с	0	0,5	1,0	1,5	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0
I, А	0	0,12	0,19	0,23	0,26	0,29	0,29	0,30	0,30

Выберите все верные утверждения о процессах, наблюдаемых в опыте.

1) Ток через резистор в процессе наблюдения уменьшается.

2) Через 5 с после замыкания ключа ток через катушку равен 0,30 А.

3) ЭДС источника тока составляет 16 В.

4) В момент времени t = 3,0 с ЭДС самоиндукции катушки равна 0,4 В.

5) В момент времени t = 1,0 с напряжение на резисторе равно 6,5 В.

Проверим справедливость предложенных утверждений.

1) Из таблицы видно, что ток через резистор в процессе наблюдения увеличивался.

2) Через 5 с после замыкания ключа через катушку протекает ток равный 0,30 А.

3) Когда ток в катушке установится, то есть исчезнет напряжение самоиндукции в катушке, напряжение на резисторе станет равным ЭДС источника. Из таблицы видно, что ток в катушке устанавливается через 5 с после замыкания ключа, в этот момент напряжение на резисторе становится равным

4) ЭДС самоиндукции катушки равно равна разности ЭДС источника тока и напряжения на резисторе. В момент времени ЭДС самоиндукции равна

5) В момент времени напряжение на резисторе равно

Таким образом, верными являются утверждения под номерами 2 и 4.

В цепи, изображённой на рисунке, сопротивления резисторов равны между собой: R₁ = R₂ = R₃ = R. При разомкнутом ключе К через резистор R₃ течёт ток I₀ =1,4 А. Загорится ли лампа после замыкания ключа, если она загорается при силе тока I = 0,5 А? Сопротивление лампы в этом режиме R_л = 3R. Внутренним сопротивлением источника пренебречь, диод считать идеальным.

1. Из рисунка видно, что диод включен противоположно направлению тока. Так как диод идеальный, то ток через него и резистор не потечёт.

2. При разомкнутом ключе резисторы и подключены последовательно, а значит, сила тока в этом случае по закону Ома равна

3. Когда ключ замыкают, лампа включается параллельно резистору а значит, сопротивление участка с параллельным соединением проводов будет:

Ток в цепи в этом случае:

Напряжение на параллельных участках одинаково и равно

Тогда через лампу будет проходить ток:

что меньше величины необходимого тока, а значит, лампа не загорится.

Ответ: лампа не загорится.

На рисунке изображена схема электрической цепи, состоящей из источника постоянного напряжения, двух резисторов, конденсатора, ключа и идеального амперметра.

Сначала ключ К замкнут в положении 1. Затем ключ переключают в положение 2. Определите, как при этом изменятся заряд на конденсаторе и показания амперметра.

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Заряд на конденсаторе

Показание амперметра

При переключении ключа в положение 2 сопротивление увеличилось, значит, показание амперметра уменьшилось, а заряд на конденсаторе увеличился.

В схеме, изображённой на рисунке, ключ К вначале замыкают на достаточно долгое время, пока ток в цепи не установится, а затем размыкают. Какое количество теплоты выделится после этого в резисторе R₁? Параметры цепи: E = 5 В, r = 10 Ом, R₁ = 5 Ом, R₂ = 10 Ом, L = 30 мГн.

1. После замыкания ключа К в цепи пойдёт ток, и по закону Ома для полной цепи и согласно формулам для сопротивления параллельно и последовательно соединённых резисторов установившийся в ней постоянный ток I будет равен

При этом наличие катушки индуктивности не сказывается на величине этого тока.

2. Токи I₁ и I₂ в правой части цепи по закону сохранения заряда в сумме равны I, то есть I₁ + I₂ = I, и поскольку падение напряжения на параллельно соединённых резисторах R₁ и R₂ одинаково, по закону Ома для участка цепи I₁R₁ = I₂R₂.

3. Из написанных соотношений следует, что в установившемся режиме ток через катушку индуктивности будет равен

4. В катушке индуктивности будет запасена энергия магнитного поля, равная

5. После размыкания ключа К вся эта энергия по закону Джоуля — Ленца выделится в виде теплоты в последовательно соединённых резисторах R₁ и R₂ в долях, пропорциональных их сопротивлениям, так как ток в них будет одинаков.

6. Таким образом, количество теплоты, которое выделится в резисторе R₁ после размыкания ключа К, равно

Ответ:

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Заряд на конденсаторе

Показание амперметра

При переключении ключа в положение 2 сопротивление уменьшилось, значит, показание амперметра увеличилось. Заряд на конденсаторе уменьшился.

Аналоги к заданию № 9154: 9185 Все

В схеме, изображённой на рисунке, ключ К вначале замыкают на достаточно долгое время, пока ток в цепи не установится, а затем размыкают. Какое количество теплоты выделится после этого в резисторе R₂? Параметры цепи: E = 5 В, r = 10 Ом, R₁ = 5 Ом, R₂ = 10 Ом, L = 30 мГн.

При этом наличие катушки индуктивности не сказывается на величине этого тока.

4. В катушке индуктивности будет запасена энергия магнитного поля, равная

6. Таким образом, количество теплоты, которое выделится в резисторе R₂ после размыкания ключа К, равно

Ответ: мДж.

Аналоги к заданию № 9167: 9198 Все

На рисунке показана цепь постоянного тока. Внутренним сопротивлением источника тока можно пренебречь. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать ( — ЭДС источника тока; R — сопротивление резистора).

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) сила тока через источник при замкнутом ключе К

Б) сила тока через источник при разомкнутом ключе К

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

При замкнутом ключе сопротивление цепи, состоящей из двух параллельно включённых резисторов, равно Сила тока через источник равна (А — 2)

При разомкнутом ключе в цепи находится только один резистор с сопротивлением Сила тока через источник равна (Б — 3)

Два плоских конденсатора и ключ К соединены так, как показано на схеме. При разомкнутом ключе конденсатор ёмкостью C = 50 пФ заряжают до напряжения 9 В от источника питания. Затем ключ замыкают. Чему будет равен установившийся заряд на конденсаторе ёмкостью 2C? Ответ выразите в нанокулонах.

Во время зарядки на верхнем конденсаторе накапливается заряд, равный После замыкания ключа этот заряд распределяется между двумя конденсаторами. По закону сохранения заряда, где — суммарная емкость конденсаторов, — напряжение в цепи после замыкания цепи.

Найдем заряд на нижнем конденсаторе:

Два плоских конденсатора и ключ К соединены так, как показано на схеме. При разомкнутом ключе конденсатор ёмкостью C = 50 пФ заряжают до напряжения 9 В от источника питания. Затем ключ замыкают. Чему будет равен установившийся заряд на конденсаторе ёмкостью C/2? Ответ выразите в нанокулонах.

где U — напряжение на конденсаторах после замыкания цепи.

Найдём заряд на нижнем конденсаторе:

Аналоги к заданию № 9754: 9786 Все

В электрической схеме, изображённой на рисунке, при замкнутом ключе К через резистор R протекает ток силой 0,1 А, а через катушку индуктивности L — ток 10 А. Ключ К размыкают. Как изменится (и изменится ли) ток через резистор по модулю и по направлению?

При замкнутом ключе ток течёт от плюса источника к минусу:

После размыкания ключа при исчезновении напряжения со стороны источника тока в катушке индуктивности возникает поддерживающая ЭДС самоиндукции (по правилу Ленца) так, что ток исчезает не сразу. Ток в катушке течёт в прежнем направлении из этой ЭДС самоиндукции хоть и всё время уменьшается по величине. Ток через резистор в этом случае будет протекать уже в противоположном направлении:

Ответ: ток через резистор изменит направление и будет уменьшаться от 10 А до нуля.

На рисунке изображена схема электрической цепи, содержащей резистор сопротивлением R = 2 Ом, два резистора сопротивлением 2R, незаряженный конденсатор ёмкостью 25 мкФ, ключ и источник постоянного напряжения с ЭДС 5 В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением.

Установите соответствие между физическими величинами и их значениями через достаточно большое время после замыкания ключа. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

ФОРМУЛЫ

А) сила электрического тока, текущего через резистор 3

Б) напряжение на резисторе 2

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

После замыкания ключа К в цепи пойдёт ток, и конденсатор C постепенно зарядится до напряжения U. Напряжение на концах параллельно соединённых проводников одно и то же. Так как сопротивления резисторов в нижней ветке равны, то на каждом из них будет падать одинаковое напряжение

Соответственно через резистор 3 потечет ток

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА

ЗНАЧЕНИЕ (В СИ)

А) сила электрического тока, текущего через резистор 1

Б) напряжение на конденсаторе

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

После замыкания ключа К в цепи пойдёт ток, и конденсатор C постепенно зарядится до напряжения U. Напряжение на концах параллельно соединённых проводников одно и то же.

Соответственно через резистор 1 потечет ток

Аналоги к заданию № 10190: 10259 Все

В первом опыте в сосуд с водой при комнатной температуре помещают нагревательный элемент, состоящий из двух спиралей с сопротивлениями R₁ и R₂, подключенный к источнику постоянного напряжения U. В начальный момент времени ключ К замкнут. Воду доводят до кипения, затем выливают и охлаждают до комнатной температуры. Во втором опыте эту же воду при комнатной температуре снова доводят до кипения, при этом ключ К размыкают. В каком случае вода закипит быстрее? Ответ поясните на основании законов термодинамики и электродинамики.

Найдём мощность нагрева в первом и во втором случае.

В первом случае, при замкнутом ключе, получаем цепь, состоящую из двух параллельно подключенных сопротивлений R₁ и R₂. Напряжение на каждом сопротивлении будет равно U. Найдём мощности, выделяемые на первом и втором сопротивлениях:

Суммарная мощность будет равна:

Во втором случае, при разомкнутом ключе K, ток через сопротивление R₂ не потечёт. Получаем, что мощность нагрева во втором случае:

И в первом и во втором случаях до кипения доводят один и тот же объём воды при одинаковой начальной температуре. Ясно, что мощность нагрева в первом случае больше мощности нагрева во втором случае, следовательно, в первом случае вода закипит быстрее.

В цепи изображённой на рисунке В начальный момент ключ K замкнут. Во сколько раз уменьшится мощность, выделяемая на после размыкания ключа?

По закону Ома для полной цепи: Когда ключ K замкнут общее сопротивление цепи складывается из сопротивления и сопротивления параллельного участка:

Во втором случае, когда ключ K разомкнут сопротивление цепи складывается из сопротивлений и :

Мощность, выделяемая на сопротивлении, вычисляется по формуле: В первом случае мощность равна во втором случае:

Найдём отношение мощностей:

Таким образом, мощность уменьшится в 1,69 раза.

На рисунке изображена схема электрической цепи, состоящей из источника напряжения с ЭДС 7 В и внутренним сопротивлением 1 Ом, трёх резисторов, идеального вольтметра и замкнутого ключа К. Известно, что R₁ = 1 Ом и R₂ = 3 Ом. Определите, на какую величину изменится показание вольтметра, если разомкнуть ключ. Ответ дайте в вольтах.

При замкнутом ключе общее сопротивление цепи равно По закону Ома для полной цепи сила тока равна По закону Ома для участка цепи напряжение на участке, к которому параллельно присоединен вольтметр равно

При разомкнутом ключе в цепи будет последовательное соединение двух резисторов, общее сопротивление которых равно Сила тока по закону Ома для полной цепи равна Напряжение находим по закону Ома для участка цепи Отсюда следует, что напряжение увеличилось на 0,6 В.

На рисунке изображена схема электрической цепи, состоящей из источника напряжения с ЭДС 9 В и внутренним сопротивлением 1 Ом, трёх резисторов, идеального вольтметра и замкнутого ключа К. Известно, что R₁ = 3 Ом и R₂ = 1 Ом. Определите, на какую величину изменится показание вольтметра, если разомкнуть ключ. Ответ дайте в вольтах.

Источник

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА

ЗНАЧЕНИЕ (В СИ)