Сборник задач по физике с примерами решений. Молекулярная физика и термодинамика. Электромагнетизм. Александров В.Н - 94 стр.

UptoLike

93
где S площадь поперечного сечения катушки.
Подставив (2) в (11.11) и учтя, что
=1, вычислим реактивное со-
противление катушки:
l
rN2
L2LХ
222
0
L

. (3)
Ом 98,1
1025
1041014,3501056,122
Х
2
46
2
7
L
.
Полное сопротивление катушки найдем, подставив (1) и (3) в (11.14):
Ом 91,214,298,1ХRZ
222
L
2
.
Тогда искомые отношения:
68,0
91,2
98,1
Z
Х
L
,
73,0
91,2
14,2
Z
R
.
Ответ: 73%; 68%.
11.9. Катушка длиной l=50см и площадью поперечного сечения S=10см
2
вклю-
чена в цепь переменного тока частотой f =50Гц. Число витков катушки
N=3000. Найти активное сопротивление R катушки, если сдвиг фаз между
током и напряжением
=60
0
. (Ответ: 41 Ом).
11.10. Катушка с активным сопротивлением R=10 Ом и индуктивностью L
включена в цепь переменного тока напряжением u=127В и частотой
f=50Гц. Найти индуктивность катушки, если известно, что катушка по-
глощает мощность Р=400 Вт и сдвиг фаз между напряжением и током
=60
0
. (Ответ: 5,57
10
-2
Гн).
11.11. Конденсатор и электрическая лампочка соединены последовательно и
включены в цепь переменного тока напряжением u=22 и частотой
f=50Гц. Какую емкость С должен иметь конденсатор для того, чтобы че-
рез лампочку протекал ток i=0,5А и падение напряжения на ней было
равным uл=110 В? (Ответ: 8,36·10
-6
Ф).
11.12. В цепь переменного тока с частотой f=5ц включены параллельно
резистор сопротивлением R=1 кОм и конденсатор емкостью С=1мкФ.
Определите полное сопротивление цепи и сдвиг фаз между током и
напряжением.
Дано: f=50Гц; R=10
3
Ом; С=10
-6
Ф.
Найти: Z.
Решение
Начертим схему включения приборов (рис.11.12а) и построим век-
торную диаграмму амплитудных значений падений напряжения на рези-
сторе u
R
и конденсаторе u
С
в параллельной цепи (рис.11.12б).
    где S – площадь поперечного сечения катушки.
         Подставив (2) в (11.11) и учтя, что =1, вычислим реактивное со-
    противление катушки:
                                                  2 0  2 N 2 r 2
                        Х L  L  2L                             .                (3)
                                                          l
                      2  12 ,56  10 7  50  3,14   106  4  10 4
                                                       2
                 ХL                                                       1,98 Ом .
                                           25  10  2
    Полное сопротивление катушки найдем, подставив (1) и (3) в (11.14):

                      Z  R2  Х L 
                                       2
                                             1,98 2  2,14 2  2,91 Ом .
    Тогда искомые отношения:
                    Х L 1,98                       R 2 ,14
                               0 ,68 ,                   0 ,73 .
                    Z    2 ,91                     Z 2 ,91
     Ответ: 73%; 68%.
11.9. Катушка длиной l=50см и площадью поперечного сечения S=10см2 вклю-
      чена в цепь переменного тока частотой f =50Гц. Число витков катушки
      N=3000. Найти активное сопротивление R катушки, если сдвиг фаз между
      током и напряжением =600. (Ответ: 41 Ом).
11.10. Катушка с активным сопротивлением R=10 Ом и индуктивностью L
      включена в цепь переменного тока напряжением u=127В и частотой
      f=50Гц. Найти индуктивность катушки, если известно, что катушка по-
      глощает мощность Р=400 Вт и сдвиг фаз между напряжением и током
      =600. (Ответ: 5,5710-2 Гн).
11.11. Конденсатор и электрическая лампочка соединены последовательно и
      включены в цепь переменного тока напряжением u=220В и частотой
      f=50Гц. Какую емкость С должен иметь конденсатор для того, чтобы че-
      рез лампочку протекал ток i=0,5А и падение напряжения на ней было
      равным uл=110 В? (Ответ: 8,36·10-6Ф).
11.12. В цепь переменного тока с частотой f=50Гц включены параллельно
      резистор сопротивлением R=1 кОм и конденсатор емкостью С=1мкФ.
      Определите полное сопротивление цепи и сдвиг фаз между током и
      напряжением.
      Дано: f=50Гц; R=103 Ом; С=10-6 Ф.
      Найти: Z.
                                           Решение
          Начертим схему включения приборов (рис.11.12а) и построим век-
     торную диаграмму амплитудных значений падений напряжения на рези-
     сторе uR и конденсаторе uС в параллельной цепи (рис.11.12б).

                                                                                      93