К батарейке напряжением $U_{0}$ подключены последовательно соединенные конденсаторы, емкости которых $C$ и $3C$. В некоторый момент параллельно конденсатору $3C$ подключают цепочку, состоящую из последовательно соединенных катушки индуктивностью $L$ и идеального диода (диод включен так, что при вы бранной полярности батарейки через него может течь ток). Найдите максимальный ток через катушку. Какое напряжение установится на конденсаторе С после прекращения тока через катушку? Через какое время после подключения ток через катушку станет равным нулю?
Подробнее
В сеть переменного тока включены параллельно две цепочки. Одна состоит из двух соединенных последовательно резисторов, сопротивления которых $R$ и $4R$, другая - из включенных навстречу друг другу двух диодов. Во сколько раз изменится мощность, потребляемая от сети, если соединить между собой средние точки этих цепочек?
Подробнее
Какую скорость нужно сообщить длинному и тонкому копью массой $M$, равномерно заряженному по длине $L$ положительным зарядом $Q$, чтобы оно пролетело через два соседних слоя толщиной $h$, в первом из которых электрическое поле направлено против скорости копья, а во втором - вдоль скорости? Величина напряженности поля в обоих случаях равна $E$, полная толщина двух слоев меньше длины копья.
Подробнее
Две большие квадратные непроводящие пластины, площадью $S$ каждая, расположены параллельно на малом расстоянии $d$ друг от друга. Пластины равномерно заряжены по поверхностям зарядами $Q$ и $-Q$. Найдите разность потенциалов между центром и углом одной из пластин.
Подробнее
В схеме на рисунке амперметр показывает ток 0,1 А, а вольтметр - напряжение 250 В. Что находится в "черном ящике"? Считайте элементы цепи идеальными, а показания приборов - точными. Напряжение сети 220 В, частота сети 50 Гц, индуктивность катушки 1 Гн.
Подробнее
В электрическую цепь включена группа приборов, состоящая из трех миллиамперметров и трех одинаковых вольтметров. Показания части приборов приведены на рисунке. Найдите остальные показания.
Подробнее
Вертикально расположенный цилиндрический магнит создает магнитное поле. Величина индукции поля над магнитом на его оси меняется с высотой в некоторой заданной области по линейному закону $B(h) = B_{0}( 1 - ah)$. Точно на оси расположено маленькое тонкое непроводящее колечко диаметров $d$ и массой $m$, по которому равномерно распределен заряд $Q$. Плоскость колечка перпендикулярна оси магнита. С какой угловой скоростью нужно закрутить колечко в горизонтальной плоскости вокруг оси, чтобы оно падало с малым ускорением?
Подробнее
Далеко друг от друга находятся два одинаковых сверхпроводящих тонких кольца. Масса каждого кольца $m = 0,1 кг$, индуктивность $L = 0,1 Гн$. Кольца расположены на общей оси, плоскости их параллельны. По кольцам текут одинаково направленные токи $I = 1 А$. В некоторый момент конца отпускают. Найдите скорости колец перед ударом. Внешние силы на систему не действуют.
Подробнее
В сеть переменного тока (220 В, 50 Гц) включили последовательно соединенные конденсатор емкостью 10 мкФ и нагреватель сопротивлением 1000 Ом. Какую катушку следует подключить параллельно нагревателю, чтобы ток через него был максимальным? Чему равна величина этого тока?
Подробнее
Полупроводниковый терморезистор нагревают протекающим через него постоянным по величине током. Сопротивление терморезистора можно считать обратно пропорциональным его абсолютной температуре : $R = \frac{A}{T}$. От начальной температуры 300 К до 310 К терморезистор нагрелся за 10 секунд. Через какое время он нагреется до 350 К? Теплообменом с окружающей средой пренебречь.
Подробнее
Из очень тонкой проволоки сделан виток в виде квадрата, его индуктивность составляет 1 мГн. Вплотную к этому витку придвинули точно такой же по размерам сверхпроводящий виток, плоскость которого перпендикулярна плоскости первого витка и одна сторона практически совпадет с одной из сторон первого витка (получились соседние грани куба). Электрического контакта между витками нет. Измеренная в этих условиях индуктивность первого витка составила 0,95 мГн. Теперь расположим витки иначе - сверхпроводящий виток находится напротив основного (первого) витка, плоскости витков параллельны друг другу (противоположные грани куба). Расстояние между витками равно стороне квадрата. Чему теперь будет равна индуктивность основного витка?
Подробнее
Прямоугольная проволочная рамка размером $a \times b$ сделана из куска тонкой проволоки массой $m$ и общим сопротивлением $R$. Рамка движется поступательно со скоростью $v_{0}$ вдоль стороны $b$ и влетает в область между полюсами магнита, создающего магнитное поле. Индукция магнитного поля равна $B_{0}$ и перпендикулярна плоскости рамки. Может ли рамка оказаться целиком в магнитном поле? Границу поля считайте резкой, индуктивностью рамки можно пренебречь.
Подробнее
Стабилитрон - полупроводниковый прибор, который отличается от обычного диода тем, что при некотором обратном напряжении $U_{0}$ начинает очень хорошо проводить электрический ток (стабилитрон "пробивается"). Такой стабилитрон подключают последовательно с катушкой индуктивностью $L$ к заряженному до напряжения $U = 3U_{0}$ конденсатору емкостью $C$. Считая, что в прямом направлении стабилитрон идеально проводит ток, найдите полное количество теплоты, которое выделится в цепи.
Подробнее
Трансформатор имеет две одинаковые обмотки, намотанные на тороидальный сердечник. Индуктивность каждой обмотки $L$, активное сопротивление провода пренебрежимо мало. К источнику переменного напряжения частоты $\omega$ подключают одну из обмоток непосредственно, а другую - последовательно с резистором сопротивлением $R$. Найдите сдвиг фаз между напряжением и током источника. Рассеяние магнитного потока мало, внутреннее сопротивление источника равно нулю.
Подробнее
Три маленьких шарика, массы которых $m, M$ и $m$, заряжены одинаковыми зарядами $Q$ (см. рисунок). Средний шарик, массой $M$ привязан к двум другим кусочками легкой нерастяжимой нити длиной $l$ каждый. Система лежит на гладком горизонтальном столе. Среднему шарику толчком придают скорость $v_{0}$ в на правлении, перпендикулярном к нити. Каким будет наименьшее расстояние между шариками $m$ в процессе движения? Какой может быть скорость шарика $M$ в те моменты, когда все шарики снова оказываются на одной прямой?
Подробнее