Задачи по электричеству и магнетизму. Часть 2. Магнетизм. Переменный ток. Алейников Н.М - 9 стр.

UptoLike

9
6. На деревянном цилиндре имеется обмотка из медной проволоки
массой m =50 г. Расстояние между крайними витками, равное l=60 см ,
намного больше диаметра цилиндра. Сопротивление обмотки R =30 Ом.
Какова индуктивность этой обмотки ? (Для меди: D=8,9 г/см
3
, ρ=1,710
-6
Омсм ).
7. Определить энергию магнитного поля и индуктивность единицы длины
коаксиальных цилиндрических проводников , если радиусы внутреннего и
внешнего проводников равны R
1
и R
2
соответственно . Проводники
достаточно тонкие, поэтому магнитным полем внутри них можно
пренебречь. По проводникам в противоположные стороны течет ток I .
8. На тороид с полым картонным сердечником прямоугольного сечения
навита обмотка из N=500 витков , по которой течет ток I =2,4 А . Высота
сердечника h =5 см , внутренний и внешний радиусы R
1
=5 см и R
2
=8 см .
Определить индуктивность обмотки L и энергию поля W внутри
сердечника?
7. Магнитное поле в веществе .
1. Воспользовавшись кривой намагничивания технически чистого железа
( рис.9), построить график зависимости магнитной проницаемости µ от
напряженности Н магнитного поля. При каком значении Н
m
проницаемость
µ
m
максимальна ? Чему равно значение µ
m
? Найти магнитную проницаемость
µ при напряженности поля Н =600 А /м.
2. Определить напряженность и энергию магнитного поля в железном
сердечнике объемом V=400 см
3
, если индукция магнитного поля В =12 кГс.
Магнитная проницаемость сердечника µ =4000.
3. Вычислить индуктивность соленоида с железным сердечником ,
содержащего N=100 витков , если длина соленоида l=5 см , площадь
поперечного сечения S=0,3 см
2
и магнитная проницаемость сердечника µ
=4000.
4. На железный сердечник, имеющий форму тора квадратного сечения
(сторона а = 4 см ) с диаметром D=40 см , намотана равномерно в один слой
проволока. Число витков N =500. По проволоке пропускают ток I =1 А .
Магнитная проницаемость железа µ =400. Определить поток индукции через
сечение сердечника . Какова будет относительная погрешность, если при
определении потока поле внутри сердечника считать однородным?
5. Чему будет равен поток магнитной индукции Ф, если тор из
предыдущей задачи разрезать в одном месте так, чтобы образовался
воздушный зазор толщиной d =1 мм? Рассеянием силовых линий пренебречь.
8. Цепи переменного тока.
1. Конденсатор емкостью C =1 мкФ подключен к сети переменного тока с
частотой f =50 Гц и эффективным (действующим) напряжением U
эф
=120 В .
Чему равны пиковое (амплитудное ) и эффективное значения силы тока ?
2. К сети переменного тока с частотой f =50 Гц и эффективным
напряжением U
эф
=120 В подключены параллельно соединенные
                                         9
 6.     Н а д еревянном цил инд ре имеется обмотка из мед ной провол оки
массой m=50 г. Расстояние меж д у крайними витками, равное l=60 см,
намного бол ьш е д иаметра цил инд ра. Сопротивл ение обмотки R=30 О м.
К акова инд уктивность этой обмотки? (Д л я мед и: D=8,9 г/см3, ρ=1,7⋅10-6
О м⋅см).
7.     О пред ел итьэнергию магнитногопол я и инд уктивностьед иницы д л ины
коаксиал ьных цил инд рич еских провод ников, есл и рад иусы внутреннего и
внеш него провод ников равны R1 и R2 соответственно. Провод ники
д остаточ но тонкие, поэтому магнитным пол ем внутри них мож но
пренебреч ь. Попровод никам в противопол ож ныестороны теч ет токI.
8.     Н а тороид с пол ым картонным серд еч ником прямоугол ьногосеч ения
навита обмотка из N=500 витков, по которой теч ет ток I=2,4 А . В ысота
серд еч ника h=5 см, внутренний и внеш ний рад иусы R1=5 см и R2=8 см.
О пред ел ить инд уктивность обмотки L и энергию           пол я W внутри
серд еч ника?

7. М а гнит но е по ле вве ще с т ве .

1.     В оспол ьзовавш ись кривой намагнич ивания технич ески ч истогож ел еза
(рис.9), построить граф ик зависимости магнитной проницаемости µ от
напряж енности Н магнитногопол я. При каком знач ении Н m проницаемость
µm максимал ьна? Чему равнознач ениеµm? Н айти магнитную проницаемость
µ при напряж енности пол я Н =600 А /м.
2.     О пред ел ить напряж енность и энергию магнитного пол я в ж ел езном
серд еч нике объемом V=400 см3, есл и инд укция магнитногопол я В =12 кГс.
М агнитная проницаемостьсерд еч ника µ =4000.
3.     В ыч исл ить инд уктивность сол еноид а с ж ел езным серд еч ником,
сод ерж ащ его N=100 витков, есл и д л ина сол еноид а l=5 см, пл ощ ад ь
попереч ного сеч ения S=0,3 см2 и магнитная проницаемость серд еч ника µ
=4000.
4.     Н а ж ел езный серд еч ник, имею щ ий ф орму тора квад ратногосеч ения
(сторона а=4 см) с д иаметром D=40 см, намотана равномернов од ин сл ой
провол ока. Числ о витков N=500. По провол оке пропускаю т ток I=1 А .
М агнитная проницаемость ж ел еза µ=400. О пред ел ить поток инд укц ии ч ерез
сеч ение серд еч ника. К акова буд ет относител ьная погреш ность, есл и при
опред ел ении потока пол евнутри серд еч ника сч итатьод нород ным?
5.     Чему буд ет равен поток магнитной инд укции Ф, есл и тор из
пред ыд ущ ей зад ач и разрезать в од ном месте так, ч тобы образовал ся
возд уш ный зазор тол щ иной d=1 мм? Рассеянием сил овыхл иний пренебреч ь.

8. Це пипе ре м е нно го т о к а .
1.     К онд енсатор емкостью C=1 мкФ под кл ю ч енк сети переменноготока с
ч астотой f=50 Гц и эф ф ективным (д ействую щ им) напряж ением Uэ ф =120 В .
Чему равны пиковое(ампл итуд ное) и эф ф ективноезнач ения сил ы тока?
2.     К сети переменного тока с ч астотой f=50 Гц и эф ф ективным
напряж ением Uэ ф =120 В        под кл ю ч ены парал л ел ьно соед иненные