Заряженный до напряжения $U=100 В$ конденсатор подключают к катушке индуктивностью $L=0,5 Гн$. При какой емкости конденсатора сила тока через катушку в этой схеме через $t=0,01 с$ окажется не меньше $I=0,03 А$?
Подробнее
Определите сопротивление цепи $R_{AB}$ между точками А и В каркаса, составленного из девяти одинаковых проволочек сопротивлением $R$ каждая (см. рис.).
Подробнее
Проводник EF движется с постоянной скоростью $V$, замыкая два проводника АС и АД, образующих между собой угол $\alpha$ (рис.). Перпендикулярно плоскости системы проводников приложено постоянное однородное магнитное поле индукции $\vec{B}$. Найти полное количество теплоты, выделившееся в цепи за время движения проводника ЕF от точки А до точки С. Сопротивление единицы длины проводника ЕF равно $R_{1}$. Сопротивлением проводников АС и АД пренебречь. $AC = l_{0}, EF \perp AC, V \perp EF$.
Подробнее
Внутри гладкой сферы радиуса $R$ находится маленький шарик массы $m$ с зарядом $+q$. Какой заряд $Q$ нужно поместить в нижней точке сферы, чтобы шарик удерживался в верхней точке? Поляризацией сферы можно пренебречь.
Подробнее
В плоский конденсатор длиной $l_{1} = 50 мм$ влетает электрон под углом 15 градусов к пластинам. Энергия электрона $W = 1500 эВ$, расстояние между пластинами $d = 10 мм$. При каком напряжении $U_{1}$ на конденсаторе электрон вылетит параллельно пластинам конденсатора? Каким будет ответ, если длину конденсатора увеличить до $l_{2} = 10 см$.
Подробнее
Сопротивление $R$ подключено к двум одинаковым элементам с ЭДС = $\mathcal{E}$ и внутренним сопротивлением $r$, соединенным последовательно. В сопротивлении выделяется мощность $P$. Для ее увеличения школьник предложил соединить элементы параллельно, чтобы уменьшить внутреннее сопротивление цени. Всегда ли это предложение приведет к цели?
Подробнее
«Черный ящик» имеет три клеммы: А, В и С (рис.). Известно, что он содержит только резисторы. Сопротивления «черного ящика» при подключении к различным парам клемм: $R_{AB} = 5 Ом, R_{BC} = 8 Ом, R_{AC} = 9 Ом$. Предложите схему «черного ящика», содержащую минимально возможное число резисторов.
Подробнее
Во многих инженерных системах в качестве термомеханических датчиков (датчиков, испытывающих значительные деформации при изменении температуры) используются биметаллические пластины. Биметаллическая пластина состоит из двух пластинок, изготовленных из металлов с отличающимися коэффициентами линейного термического расширения и скрепленных между собой по всей поверхности контакта. Объясните, почему такая пластина будет изгибаться при нагревании или охлаждении, и оцените радиус изгиба и величину прогиба пластины при повышении ее температуры на величину $\Delta T$. Исходная длина пластины $l$, ее толщина $\Delta h$, коэффициенты линейного теплового расширения металлов, входящих в состав пластины, $\alpha_{1}$ и $\alpha_{2}$. Считать, что толщина пластины много меньше радиуса изгиба. Оцените величину прогиба биметаллической пластины из стали ($\alpha_{1} = 1,2 \cdot 10^{-5} град^{-1}$) и латуни ($\alpha_{2} = 1,9 \cdot 10^{-5} град^{-1}$), $l = 10 см, \Delta h = 0,5 мм, \Delta T = 100^{ \circ} С$. Сравните величину прогиба и величину удлинения пластинки.
Подробнее
Вольтамперные характеристики бареттера и стабилитрона (приборов, служащих для стабилизации силы тока или напряжения соответственно) приведены на рисунках внизу слева. Построить графики зависимости, напряжения и тока через стабилитрон и бареттер, а также тока через резистор от ЭДС источника в электрической цепи, приведенной на рисунке внизу справа.
Подробнее
«Черный ящик» (коробка с неизвестной схемой) имеет две пары выводов. Если к выводам 1—2 приложить напряжение $U$, то идеальный вольтметр, подсоединенный к выводам 3—4, покажет напряжение $U/2$. Если же напряжение $U$ приложить к выводам 3—4, вольтметр, подсоединенный к выводам 1—2, покажет напряжение $U$. Предложить схему «ящика» (такого рода схему принято называть делителем напряжения).
Подробнее
Для получения дугового разряда на постоянном токе при электросварке применяется электрическая цепь, показанная на рисунке. Электрическая дуга горит на промежутке a-b между электродом (Э) и металлической заготовкой (З), включенной в цепь. Вольтам-перную характеристику дуги (зависимость напряжения на участке a-b $U_{a-b}$ от электрического тока в дуге $I$) можно приближенно представить в виде
$U_{a-b} = A + \frac{B}{I}$,
(А и В — известные постоянные, $A = 55 В$ и $B = 45 В$). Дуга будет гореть устойчиво, если в цепь последовательно с дугой включают дополнительный резистор, называемый балластным. При каком максимальном значении сопротивления балластного резистора $R$ будет гореть дуга? Напряжение источника $\epsilon = 85 В$, все элементы цепи (кроме балластного резистора) омического сопротивления не имеют. Каким будет ток в дуге, если сопротивление балластного резистора составляет половину того максимального значения, при котором горит дуга?
Подробнее
Если терморегулятор утюга поставить в положение «капрон», его нагреватель периодически включается на 10 с и периодически выключается на 40 с. Поверхность утюга при этом нагревается до $100^{ \circ} С$ (и слабо меняется при включении-выключении нагревателя из-за инерционности теплопередачи). Если терморегулятор поставить в положение «хлопок», то нагреватель будет включаться на 20 с и выключаться на 30 с. Определить установившуюся температуру поверхности утюга в этом положении. Считать, что теплоотдача пропорциональна разности температур поверхности утюга и окружающего воздуха. Температура в комнате $20^{ \circ} С$.
Подробнее
Вольтамперная характеристика газового разряда дана на графике. Газовую трубку с последовательно соединенным сопротивлением $r = 3 \cdot 10^{8} Ом$ подключают к источнику постоянной ЭДС $\epsilon = 6 кВ$ Найти напряжение на трубке. Сопротивлением источника пренебречь.
Подробнее
Плавкий предохранитель представляет собой кусочек проволоки, который плавится, если сила тока через него превышает значение $I = 1 А$. Оценить, при каком токе перегорит предохранитель, изготовленный из проволоки того же материала, но с втрое большей длиной, и вчетверо большим диаметром. Считать, что теплоотдача пропорциональна разности температур проволоки и окружающей среды и площади поверхности проволоки.
Подробнее
Имеется шесть кнопок-выключателей, которые могут замыкать-размыкать электрическую цепь. Выключатели включены в электрическую цепь вместе с лампочкой. Пока ни одна кнопка не нажата, лампочка не горит. При одновременном нажатии первой, второй и пятой кнопок лампочка загорается. Никакая другая комбинация нажатых кнопок лампочку не включает. Объясните, как работает такая цепь, и нарисуйте схему простейшей цепи, обладающей такими свойствами.
Подробнее
