Сборник задач по физике с примерами решений. Молекулярная физика и термодинамика. Электромагнетизм. Александров В.Н - 70 стр.

UptoLike

69
При таком сопротивлении R* ток в цепи равен:
r2rR
I
*
*
. (2)
Подставив (1) и (2) в (8.11), получим искомое выражение для макси-
мальной полезной мощности:
Вт2,4
2,14
5,4
r4
2
2
**
2
RIP
.
Тогда КПД источника:
5,0
rI
*
*
.
Ответ:

33%; Р*
4,2Вт;
*=50%.
8.44 Определите ЭДС батареи, внутреннее сопротивление которой r=0,5 Ом,
если при нагрузке R=2 Ом она имеет полезную мощность Р=4,5 Вт.
Можно ли подобрать такое сопротивление нагрузки, чтобы полезная
мощность, даваемая батареей, увеличилась в 2 раза? (Ответ:3,75В;
нельзя).
8.45 Батарея состоит из 5 последовательно соединенных элементов. Каждый
элемент имеет ЭДС
=1,5В и внутреннее сопротивление r=0,3 Ом. При
какой нагрузке полезная мощность батареи будет максимальной? Какой
при этом будут ток в нагрузке? Какую полную мощность дает в это время
батарея? (Ответ: 1,5 Ом; 2,5А; 18,75 Вт).
8.46 Батарея элементов при замыкании на сопротивление R=5 Ом дает ток
I=1А; ток короткого замыкания равен I
кз
= 6А. Определите наибольшую
полезную мощность, которую может дать батарея. Какое количество те-
плоты выделится при этом в нагрузке в единицу времени?
(Ответ:18Вт;9 Дж).
§9. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА
ИНДУКЦИЯ И НАПРЯЖЕННОСТЬ. СИЛА АМПЕРА.
СИЛА ЛОРЕНЦА. ЗАКОН ПОЛНОГО ТОКА
Сила Ампера:
]B,l[dIFd
, (9.1)
где
Fd
сила, действующая на элемент тока
lId
, помещенный в магнит-
ное поле с индукцией
B
, или в скалярном виде (модуль силы):
, (9.1а)
где угол между элементом тока
lId
и вектором
B
.
Сила взаимодействия двух прямых бесконечных проводников с токами I
1
и I
2
, находящихся на расстоянии R друг от друга, приходящаяся на эле-
мент длины
dl
:
        При таком сопротивлении R* ток в цепи равен:
                                 I* 
                                              .     
                                                                    (2)
                                   R  r 2r *

        Подставив (1) и (2) в (8.11), получим искомое выражение для макси-
    мальной полезной мощности:
                       P*
                             I   R 
                                * 2        
                                              4 ,5 
                                                 2   2
                                                        4 ,2 Вт .
                                         4 r 4  1,2
        Тогда КПД источника:
                                   *
                                        
                                            I r  0 ,5 .
                                                 *



                                            
     Ответ: 33%; Р* 4,2Вт; *=50%.
8.44 Определите ЭДС батареи, внутреннее сопротивление которой r=0,5 Ом,
     если при нагрузке R=2 Ом она имеет полезную мощность Р=4,5 Вт.
     Можно ли подобрать такое сопротивление нагрузки, чтобы полезная
     мощность, даваемая батареей, увеличилась в 2 раза? (Ответ:3,75В;
     нельзя).
8.45 Батарея состоит из 5 последовательно соединенных элементов. Каждый
     элемент имеет ЭДС  =1,5В и внутреннее сопротивление r=0,3 Ом. При
     какой нагрузке полезная мощность батареи будет максимальной? Какой
     при этом будут ток в нагрузке? Какую полную мощность дает в это время
     батарея? (Ответ: 1,5 Ом; 2,5А; 18,75 Вт).
8.46 Батарея элементов при замыкании на сопротивление R=5 Ом дает ток
     I=1А; ток короткого замыкания равен Iкз= 6А. Определите наибольшую
     полезную мощность, которую может дать батарея. Какое количество те-
     плоты выделится при этом в нагрузке в единицу времени?
     (Ответ:18Вт;9 Дж).

§9. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА
    ИНДУКЦИЯ И НАПРЯЖЕННОСТЬ. СИЛА АМПЕРА.
    СИЛА ЛОРЕНЦА. ЗАКОН ПОЛНОГО ТОКА

 Сила Ампера:
                               d F  I  [d l ,B ] ,               (9.1)
  где d F – сила, действующая на элемент тока Id l , помещенный в магнит-
  ное поле с индукцией B , или в скалярном виде (модуль силы):
                             dF  IB  dl  sin ,                 (9.1а)
  где – угол между элементом тока Id l и вектором B .
 Сила взаимодействия двух прямых бесконечных проводников с токами I1
  и I2, находящихся на расстоянии R друг от друга, приходящаяся на эле-
  мент длины dl :

                                                                        69