В цепи, изображенной на рисунке, амперметр показывает ток $I_{1} = 10 мА$, вольтметр показывает напряжение $U_{1} = 2 В$. После того как вольтметр отключили от резистора и подключили параллельно амперметру, показания амперметра уменьшились до $I_{2} =2,5 мА$. Определите сопротивление резистора $R_{x}$.
Подробнее
Имеются две батареи с ЭДС $\mathcal{E}_{1}$ и $\mathcal{E}_{2}$ и внутренними сопротивлениями $r_{1}$ и $r_{2}$ соответственно. При каких сопротивлениях нагрузки $R$ целесообразно эти батареи соединить последовательно для получения максимальной мощности в нагрузке, а при каких - параллельно?
Подробнее
Гальванический элемент замкнут на два параллельных сопротивления (рис.). Уменьшатся ли в них токи, если эти сопротивления увеличить?
Подробнее
Экспериментатор Глюк собрал цепь из одинаковых идеальных источников постоянного напряжения, конденсаторов различных емкостей и резисторов, сопротивления которых указаны на схеме (рис.). Далее Глюк подключил идеальный амперметр поочередно к двум парам точек цепи. После каждого подключения амперметра Глюк ждал достаточно долго, чтобы ток перестал изменяться, и только после этого записывал показания. Результаты измерений таковы: $I_{A1} = 20 мА , I_{A2} = 720 мА$.
1) Определите, к каким точкам схемы Глюк подключал амперметр в каждом из опытов.
2) Чему будет равна установившаяся сила тока $I_{A3}$ через идеальный амперметр, если его подключить к точкам A и B?
Подробнее
Микроэлектромеханические системы (МЭМС) - это устройства, сочетающие одновременно электрические и механические функции. Они нашли широкое применение за счет миниатюрности и технологий производства, полностью совместимых со стандартными полупроводниковыми циклами. Данная задача посвящена одному из самых распространенных электромеханических преобразователей - электростатическому.
В качестве модели рассмотрим плоский конденсатор, имеющий пластины площадью S, одна из которых неподвижна, а другая прикреплена к пружине жесткостью k и может перемещаться в вертикальном направлении (рис.). Обкладки конденсатора подключены к источнику регулируемого постоянного напряжения. В начальном состоянии напряжение источника равно нулю, а верхняя пластина покоится на
Подробнее
По непроводящему кольцу радиусом $R$ равномерно распределен заряд с линейной плотностью $\rho$. В центре кольца находится точечный заряд $q$ массой $m$. Найдите период $T$ малых колебаний этого заряда в плоскости кольца.
Подробнее
Экспериментатор Глюк проводит опыты с электрической цепью, схема которой изображена на рисунке. Цепь состоит из источника неизвестного напряжения $U_{0}$, резистора сопротивлением $R_{3} = 1 Мом$, резисторов с неизвестными сопротивлениями $R_{1}$ и $R_{2}$, двух идеальных амперметров и реостата 1-2 - проводника постоянного сечения, к которому подсоединен ползунок 3. Длина реостата $L = 1 м$, а его сопротивление $r = 1 кОм$. Меняя положение ползунка реостата, Глюк построил график зависимости силы тока $I$ через амперметр $A_{1}$ от длины $x$ участка 1-3 реостата (рис.).
1) Найдите отношение сопротивлений $R_{1} : R_{2}$.
2) Изобразите график приближенной зависимости силы тока $I_{0}$ через амперметр $A_{2}$ от длины $x$ участка 1-3 реостата.
3) Найдите сопротивления резисторов $R_{1}, R_{2}$ и напряжение источника $U_{0}$.
Примечание. Все значения можно вычислять с погрешностью не более 0,1%.
Подробнее
В схеме (рис.) все элементы можно считать идеальными. ЭДС источника $\mathcal{E} = 4,0 В$, сопротивления резисторов $r = 50 кОм, R = 150 кОм$, емкость конденсатора $C = 2,0 мФ$. До замыкания ключа ток в цепи отсутствовал. Ключ замыкают на некоторое время, а затем размыкают. За время пока ключ был замкнут, в схеме выделилось количество теплоты $Q_{1} = 7,43 мДж$, а после размыкания ключа в схеме выделилось количество теплоты $Q_{2} = 1,00 мДж$.
1) Какой заряд протек через резистор сопротивлением $R$, пока ключ был замкнут?
2) На какое время замкнули ключ?
Подробнее
Из одного куска проволоки спаяна плоская фигура, состоящая из трех квадратов со стороной $a$ (рис.). В один из отрезков проволоки впаян небольшой по размерам конденсатор емкостью $C$. Конструкция находится в однородном магнитном поле $\vec{B}$, которое перпендикулярно плоскости фигуры и увеличивается с постоянной скоростью $\frac{dB}{dt} = k > 0$. Сопротивление куска проволоки длиной $a$ равно $r$. Для установившегося режима определите:
1) силу и направление тока в отрезке AD;
2) заряд $Q$ на конденсаторе и знаки зарядов на его обкладках;
3) количество теплоты $W$, выделившееся в цепи за время $\tau$.
Подробнее
Шесть идеальных катушек индуктивности соединили в электрическую цепь так, что катушки образовали ребра тетраэдра (рис.). К вершинам A и В подсоединили последовательно соединенные резистор сопротивлением $R = 100 Ом$, батарейку с ЭДС $\mathcal{E} = 4,6 В$, миллиамперметр и ключ. Индуктивность катушки $L = 1 мГн$. Взаимной индуктивностью катушек пренебречь.
1) Вычислите силу тока $I_{60}$ протекающего через миллиамперметр спустя 1 минуту после замыкания ключа.
2) Вычислите силу тока, протекающего через каждую из катушек в тот момент, когда сила тока, протекающего через миллиамперметр, равна $I_{A} = 23 мА$.
Подробнее
Небольшой шарик с массой m и зарядом q покоится на горизонтальной непроводящей поверхности (рис.). К нему очень медленно подносят, перемещая вертикально вниз, другой шарик с зарядом $-q$. На каком расстоянии от горизонтальной поверхности шарики столкнутся?
Подробнее
На концах тонкой непроводящей спицы длиной $2l$ закреплены положительные точечные заряды $Q$ (рис.). Положительно заряженная бусинка может двигаться по спице без трения и в начальный момент покоится в положении равновесия. К спице с большого расстояния медленно приближают положительный заряд $q$, перемещая его вдоль перпендикуляра к спице, проходящего через ее середину. Когда расстояние между зарядом $q$ и бусинкой стало равным $l$, бусинка пришла в движение. Определите отношение зарядов $Q/q$.
Подробнее
Небольшой заряженный шарик покоится на гладком горизонтальном непроводящем столе. К шарику присоединена пружинка жесткостью $k$, второй конец которой закреплен на столе. Вдоль оси пружинки к шарику с большого расстояния очень медленно приближают такой же, но противоположно заряженный шарик. Определите деформацию пружинки в момент столкновения шариков, если величина заряда каждого шарика равна $q$.
Подробнее
Два маленьких шарика, заряд одного из которые $q_{0}$, а другого $-q_{0}$, подвешены на двух изолирующих нитях длиной $L = 1 м$ каждая. Точки подвеса нитей очень медленно сближают так, что они остаются все время в одной горизонтальной плоскости. Когда расстояние между точками подвеса нитей стало равным $a = 5 см$, шарики столкнулись. Найдите величину заряда $q_{0}$. Масса каждого шарика $m = 4 г$.
Подробнее
Батарейка имеет напряжение $U = 10 В$. В схеме (рис.) использованы одинаковые вольтметры. Найдите их показания. Внутреннее сопротивление батарейки считайте ничтожно малым.
Подробнее