Лампа накаливания включена в сеть переменного напряжения $U = U_{0} \cos \omega t$. Найдите амплитуду установившихся малых колебаний температуры нити, имеющей в рабочем режиме практически постоянные сопротивление $R$ и теплоемкость $C$.
Подробнее
Конденсатор емкостью $C$ заряжен до напряжения $U$ и отсоединен от источника. К этому конденса тору подключают незаряженный конденсатор емкостью $C_{0}$. Когда заканчивается перераспределение зарядов, зарядившийся второй конденсатор (емкостью $C_{0}$) отсоединяют от пер вого конденсатора (емкостью $C$). За тем к первому конденсатору присоединяют следующий незаряженный конденсатор емкостью $C_{0}$ и т.д. Во сколько раз уменьшится напряжение на конденсаторе емкостью $C$ после $n$ под ключений конденсаторов емкостью $C_{0}$?
Подробнее
Тонкое проводнике кольцо радиусом $R$, по которому течет ток $I$, расположено в однородном магнитном поле с индукцией $\vec{B}$, причем вектор поля перпендикулярен плоскости кольца. Найдите величину силы натяжения, возникающей в кольце.
Подробнее
Покажите, что минимальная работа по зарядке первоначально незаряженного конденсатора равна $\frac{QU(Q)}{2}$. Здесь $Q$ и $U(Q)$ - окончательные заряд конденсатора и напряжение между его пластинами.
Подробнее
Два небольших проводящих шарика радиусами $R_{1}$ и $R_{2}$, заряженные до потенциалов $\phi_{1}$ и $\phi_{2}$ соответственно, находятся далеко друг от друга. Сколько тепла выделится через достаточно большое время после соединения шариков друг с другом длинной проволокой?
Подробнее
Три одинаковых одноименно заряженных шарика, каждый с зарядом $q$ и массой $m$, связаны нерастяжимыми нитями длиной $L$ каждая. Все три шарика неподвижны и расположены на гладкой горизонтальной поверхности. Одна из нитей пережигается Какие скорости будут у шариков в тот момент, когда они будут располагаться на одной прямой? Радиус шариков мал по сравнению с длиной нити.
Подробнее
На гладкой горизонтальной поверхности расположено тонкое непроводящее кольцо массой $m$, вдоль которого равномерно распределен заряд $Q$. Кольцо находится во внешнем однородном магнитном поле с индукцией, равной $B_{0}$ и направленной перпендикулярно плоскости кольца. Найдите угловую скорость вращения кольца после выключения магнитного поля.
Подробнее
В простейшей схеме магнитного гидродинамического генератора плоский конденсатор с площадью пластин $S$ и расстоянием $d$ между ними помещен в лоток проводящей жидкости с удельным сопротивлением $\rho$, движущейся с постоянной скоростью $v$ параллельно пластинам. Конденсатор находится в однородном магнитном поле с индукцией, равной $B$ и направленной перпендикулярно плоскости рисунка. Найдите полезную тепловую мощность, которая выделяется на внешней нагрузке в виде резистора сопротивлением $R$. Пренебрегая возможными потерями при про текании жидкости, определите также КПД такого генератора.
Подробнее
В схеме, изображенной на рисунке. ЭДС батареи $\mathcal{E}_{2} = 4 В$, сопротивление резистора $R = 50 Ом$. Имеется также нелинейный элемент (НЭ), в котором ток $I$ связан с приложенным к нему напряжением $U$ соотношением $I = 0,02U^{2}$ ($I$ - в амперах, $U$ - в вольтах). Схема сбалансирована, т.е. гальванометр показывает отсутствие тока. Определите мощность батареи с ЭДС $\mathcal{E}_{1}$, пренебрегая ее внутренним сопротивлением.
Подробнее
Для стабилизации напряжения применяют газоразрядную лампу стабиловольт, схема включения которого показана на рисунке. При изменении тока, протекающего через стабиловольт, от 5 до 15 мА напряжение на нем практически не меняется и остается равным 150 В. Сопротивление нагрузки $R_{н} = 10 кОм$. Определите сопротивление резистора $R$ и входное напряжение, при которых напряжение на нагрузке остается постоянным при изменениях входного напряжения на ±10 %.
Подробнее
Диод имеет вольт-амперную характеристику, изображенную на рисунке. При напряжениях $U \geq U_{0}$ (в прямом направлении) диод открыт. Диод включен в цепь, изображенную на рисунке. Конденсатор вначале не заряжен. Чему будет равен ток в цепи сразу после замыкания ключа? Какое количество теплоты выделится на резисторе $R$ после замыкания ключа?
Подробнее
Нa рисунке показана зависимость сопротивления некоторого нелинейного элемента от температуры. При нагревании по достижении температуры $t_{1} = 100^{ \circ} С$ мгновенно происходит скачок сопротивления от $R_{1} =50 Ом$ до $R_{2} = 100 Ом$; при охлаждении обратный скачок происходит при температуре $t_{2} = 99^{ \circ} C$ (гистерезис). Когда к такому элементу приложили постоянное напряжение $U_{} =60 В$, его температура оказалась равной $t_{3} =80^{ \circ } С$. Наконец, когда к элементу приложили постоянное напряжение $U_{2} = 80 В$, в цепи возникли самопроизвольные колебания тока. Oпределите период этих колебаний, а также максимальное и минимальное значения тока. Температура окружающей среды $t_{0} = 20^{ \circ} С$. Мощность теплоотвода с поверхности элемента пропорциональна разности температур элемента и окружающсй среды. Теплоемкость элемента $C = 3 Дж/К$.
Подробнее
В вакуумном пространстве на две плоскопараллельные металлические сетки, между которыми поддерживается постоянная разность потенциалов $U$, падает со скоростью $v_{0}$ под углом падения $\phi$ положительно заряженная частица с зарядом $q$ (рис.). Чему будет равен угол преломления частицы после пролета сеток? При каком угле падения частицы и при какой полярности разности потенциалов наступит полное внутреннее отражение частицы?
Подробнее
Два проволочных контура, изготовленных из одного куска провода, движутся с одинаковыми скоростями к длинному прямолинейному проводу с постоянным током (рис.). Контур 1 является квадратом со стороной $a$, а контур 2, выполненный в виде восьмерки, состоит из двух квадратов стороны которых тоже $a$. Когда контуры оказались на расстоянии $Ь = 2a$ от провода, ток в первом контуре был равен $I_{1}$. Чему былравен в этот момент ток во втором контуре, если известно, что индукция магнитного поля, создаваемого током провода, обратно пропорциональна расстоянию от провода? Провод и оба контура расположены в одной плоскости.
Подробнее
Два одинаковых проволочных кольцао радиусы которых $R$, а сопротивления $r$, движутся поступательно в одной плоскости навстречу друг другу вдоль прямой проходящей через их центры (рис.). Однородное магнитное поле с индукцией, равной $B$, направлено препендикулярно плоскости колец. Найдите направления и абсолютные величины сил, действующих на кольца со стороны магнитного поля, в тот момент, когда скорости колец равны $v$, а угол $\alpha = \frac{ \pi }{3}$. В точках касания колец а и б имеется хороший электрический контакт. Индуктивностями колец пренебречь.
Подробнее