Известны опыты, в которых диски, сделанные из немагнитных материалов, падают в неоднородном магнитном поле между полюсами электромагнита практически без ускорения (см. рисунок). В одном из опытов были исследованы четыре диска одинаковых размеров -из серебра, платины, цинка и неизвестного металла. Диск из серебра падал в зазоре электромагнита с некоторой постоянной скоростью v при токе в обмотке $I_{1} = 0,41 А$. Диск из платины падал с той же скоростью при токе в обмотке $I_{2} = 1,39 А$. При каком токе диск из цинка будет падать с той же скоростью? Из какого металла сделан четвертый диск, если он падал с той же скоростью при токе $I_{3} = 0,29 А$? Считайте, что в данном диапазоне токов поле в зазоре электромагнита пропорционально величине тока. Необходимые данные о материалах возьмите из прилагаемой таблицы.
Подробнее
Лампочку для карманного фонаря подключают к источнику напряжения длинными проводами. При длине проводов 10 м ток через лампочку оказался равным 0,17 А. при 20 м - 0,13 А. Каким будет ток через лампочку при длине проводов 40 м? Каким станет этот ток, если лампочку подключить прямо к источнику? Внутреннее сопротивление источника пренебрежимо мало. Зависимость тока через лампочку от напряжения на ней приведена на рисунке.
Подробнее
Катушка равномерно намотана на кольце из феррита с магнитной проницаемостью $\mu = 3000$. Внешний диаметр кольца $D_{1} = 2 см$, внутренний $D_{2} = 1,6 см$. Индуктивность катушки $L = 0,1 Гн$. Какой была бы индуктивность катушки, если бы ее сердечник состоял из двух полуколец, прижатых друг к другу неплотно - с зазором шириной $d = 0,1 мм$ (см рисунок)? Во сколько раз изменилась бы эта индуктивность при замене материала полуколец на феррит с $\mu_{1} = 2000$?
Подробнее
Для измерения напряженности ($E$) электростатического поля в опыте используют плоский конденсатор ($S = 100 см^{2}, d = 1 мм$), одна из пластин которого неподвижна (см. рисунок). Другую пластину периодически с помощью специального механического устройства скачком убирают в сторону, резко уменьшая емкость конденсатора. Считая элементы измерительной цепи (диоды и гальванометр) идеальными, найдите показания гальванометра при $E = 1000 В/см$ и периоде механических толчков $T = 0,01 с$. Подумайте, сильно ли зависит ответ от возможной неидеальности диодов и гальванометра.
Подробнее
Полупроводниковый терморезистор имеет зависимость сопротивления от температуры вида $R = R_{0}(1- \alpha t)$. Когда терморезистор нагрет до температуры $t$, он рассеивает в окружающую среду мощность $P = B(t - t_{окр})$. Какой ток будет течь в цепи, если к терморезистору подключить источник с напряжением $U$?
Подробнее
В схеме, изображенной на рисунке, батарея идеальная, а резисторы - кроме $R_{x}$ и $R_{y}$ - имеют сопротивления по 10 Ом. Напряжение между точками А и В составляет 4 В, а между В и С - 2 В. Найдите величины $R_{x}$ и $R_{y}$.
Подробнее
В "черном ящике" с тремя выводами (рис.) находится схема, состоящая из резистора сопротивлением $R = 100 Ом$, катушки индуктивности и конденсатора. При измерениях на переменном токе $\omega =1000 с^{-1}$) были определены значения сопротивлений $R_{AB} = 75 Ом$ и $R_{BC} = 125 Ом$. Может ли индуктивность катушки быть равной 1 Гн? Ответ обоснуйте схемами и расчетом. На данной частоте катушку и конденсатор считайте идеальными.
Подробнее
В схеме, изображенной на рисунке, ключи $K_{1}$ и $K_{2}$ в начальный момент разомкнуты. Через некоторое время после замыкания ключа $K_{1}$ ток через амперметр составляет $I = 1 мкА$. В этот момент замыкают ключ $K_{2}$. Каким станет ток через амперметр сразу после этого? ЭДС батареи $\mathcal{E} = 100 В$, сопротивления резисторов $R_{1} = 50 МОм, R_{2} = 100 МОм$. Конденсатор, батарею, амперметр считайте идеальными.
Подробнее
Радиолюбителям хорошо известна схема, приведенная на рисунке. Считая диоды и конденсаторы идеальными, определите показания высокоомного вольтметра при напряжении сети 220 В. Для чего может понадобиться такая схема?
Подробнее
К батарейке с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением подключены последовательно друг другу два одинаковых миллиамперметра, которые показывают ток $I_{1} = 1 мА$. Параллельно одному из них подключают вольтметр, при этом показания этого миллиамперметра уменьшаются до $I_{2} = 0,8 мА$, а вольтметр показывает напряжение $U = 0,3 В$. Что показывает второй миллиамперметр Чему равно напряжение батарейки? Каковы сопротивления приборов?
Подробнее
К источнику с напряжением $U = 10 В$ подключили последовательно соединенные катушку индуктивностью $L_{0} = 0,1 Гн$ и резистор сопротивлением $R = 10 Ом$. Через некоторое время ток в цепи установился. После этого начинают вдвигать и выдвигать сердечник катушки таким образом, чтобы индуктивность изменялась по закону $L = L_{0}(1 + 0,1 \sin \omega t)$. При этом в цепи появляется переменная составляющая тока. Найдите амплитуду этой составляющей на частоте $\omega = 1 рад/с$. Какой станет амплитуда, если вдвигать и выдвигать сердечник в 10 000 раз чаще?
Подробнее
Плоский конденсатор, состоящий из двух круглых пластин площадью $S$, находящихся на малом расстоянии $d$ друг от друга, заряжают до разности потенциалов $U$. На одинаковом расстоянии $L$ от обеих пластин помещают маленький шарик, масса которого $m$ и заряд $q$. Шарик отпускают. Найдите его ускорение в первый момент после отпускания и предельную скорость, которую он наберет за большое время. Считайте расстояние $L$ во много раз большим, чем размеры конденсатора. Силу тяжести не учитывайте.
Подробнее
При исследовании на переменном токе "черного ящика" была использована схема, показанная на рисунке. Напряжение звукового генератора на всех частотах было равно 1 В. показания милливольтметра на разных частотах приведены в таблице.
Что может находиться внутри "черного ящика"? Рассчитайте параметры элементов предложенной вами схемы (постарайтесь обойтись без экзотических приборов, все равно никто их вам не доверит - еще испортите!)
Подробнее
В схеме, изображённой на рисунке ключ очень быстро перебрасывают из положения А в положение В и обратно. Найдите среднее значение тока через резистор сопротивлением $2R$. Какой ток течет через батарею? В каждом положении ключ находится одинаковое время.
Подробнее
В однополупериодном выпрямителе для зарядки аккумулятора А (рис. 1); "высох" электролитический конденсатор большой емкости - его емкость упала во много раз. Во сколько раз увеличится время, необходимое для зарядки аккумулятора? Действующее значение напряжения источника переменного напряжения $U = 15 В$, напряжение аккумулятора $\mathcal{E} = 12 В$. Диод считайте идеальным.
Подробнее
