Глава 12. Постоянный ток. Электродвижущая сила. Поле движущегося заряда. Магнетизм

1. Что такое электрический ток, сила тока, плотность тока?

2. Какой электрический ток постоянный, каковы условия его длительного протекания? Что такое ЭДС?

3. За счет чего возникает сопротивление проводника, от чего зависит? Что такое проводимость проводника?

4. Закон Ома для участка цепи и полной цепи, в дифференциальной форме.

5. Для чего используют правила Кирхгофа? Каковы формулировки правил Кирхгофа?

6. Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца.

7. Что происходит, когда заряд начинает двигаться с постоянной скоростью?

8. Что такое вектор магнитной индукции, каковы свойства линий магнитной индукции?

Задачи

1. Через поперечное сечение проводника смещается отрицательный заряд по закону q = 5t² + 4t + 2, Кл. Определите силу тока. Отв. 10t+ 4, А.

2. По проводнику сечением 4мм² протекает ток с силой тока i = 10t + 5,A. Определите плотность тока, и какой заряд сместится через поперечное сечение в промежутке от 2 сек. до 4 сек. Отв. 2,5 +1,25, А/м² ; 70 Кл.

3. Определите напряжение в конце 3 сек. на медном проводнике длиной 100 м, сечением 4 мм² (удельное сопротивление меди 17нОм۰м), если по нему протекает ток задачи 2. Отв. 14,875В.

4. Проводник из медной проволоки массой 3,41кг имеет сопротивление 10,8Ом. Какой длины и какого сечения проводник? Отв. 491 м; 0,78мм²

5. К источнику с ЭДС 6В присоединили сопротивление 1,1 Ом при этом сила тока в цепи 3А. Найдите внутреннее сопротивление источника. Отв. 0,9 Ом

6. К источнику ЭДС присоединили внешнее сопротивление при этом ток в цепи 1А, а падение напряжения на внешнем сопротивлении 19В.Затем изменили сопротивление так, что ток стал равным 0,5А, а падение напряжения 19,5В. Чему равны ЭДС и внутреннее сопротивление источника? Отв. 20В, 1Ом.

7. Расставьте токи на рис. 1 Составьте уравнения по первому закону Кирхгофа.

Е₁ R₁ R₂

R₄ E₂

Е₃ E₄

R₃

R₅ R₆

E₇ R₇

Рис.1

8. Используя рис. 1, составьте систему уравнений для контуров по второму закону Кирхгофа.

9. Два сопротивления включены последовательно и подключены к источнику с ЭДС 12В развивают мощность 16Вт. Если эти сопротивления включить параллельно, то будучи подключены к тому же источнику развивают мощность 72Вт. Определите величины сопротивлений. Отв. 6 Ом; 3Ом.

10. Электрический нагреватель включается в сеть 220 В и должен нагревать 20л воды за 15 мин на 40⁰. Какой ток потребляет нагреватель при КПД 80%. Отв. 2,1А

Глава 13. Закон био – савара – лапласа (бсл) и его приложения. Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции

1. Что характеризует вектор магнитной индукции, как проводятся линии магнитной индукции?

2. О чем свидетельствует закон БСЛ? Его математическое выражение.

3. Как определить магнитную индукцию на расстоянии «а» от прямолинейного проводника?

4. Как определить магнитную индукцию кругового тока и соленоида?

5. В чем суть теоремы о циркуляции вектора магнитной индукции?

Задачи

1. М агнитное поле образовано длинным прямолинейным проводником с током 10А, найдите индукцию магнитного поля на расстоянии 5см и 0,5м.

О тв. 40мкТл; 4мкТл В

2. У кажите величину и направление тока в прямолинейном

п

Рис. 2 А Б

роводнике, создающем магнитную индукцию 50мкТл (рис.2). Координаты точек: А [0; 0], Б[10; 0]см. Отв.25А

3. Д

   I₁

   А₁ А₂

   О

   I₂

   С В

   Рис.3

   ва прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены перпендикулярно друг к другу и находятся в одной плоскости (рис.3). Найдите направление и величину магнитной индукции в точках А₁ и А₂, если токи I₁ = 20А, I₂ = 30А, ОА₁= 1см, ОА₂ = 1см, СА₁ = ВА₂ = 2см

Отв.В_А1 = 700мкТл; В_А2=100мкТл.

4

С₁

С₂ А С₃ В

Рис.4

.На рис. 4. изображены сечения двух прямолинейных бесконечно длинных проводников с токами I₁ = 200А, I₂ = 300А, текущими в противоположные стороны. Найдите значение вектора магнитной индукции в точках С₁, С₂ , С₃. Координаты точек в координатах ху: А[0; 0],

В[10; 0]см; С₁[5; 8,66]см; С₂[–5; 0] см:

С₃[5; 0] см. Отв.

5.Определите величину магнитной индукции в центре кольца радиусом 1 м, по которому протекает ток 100А. Определите так же величину магнитного момента. Отв. 62,8мкТл; 314Ам²

6.При какой силе тока, текущего по тонкому проводящему кольцу радиусом 0,3м, магнитная индукция в точке равноудаленной от всех точек кольца на расстояние 0,5 м, станет равной 40мкТл. Отв. 46А

7. Ток 50А идет по бесконечному проводнику, который согнут под прямым углом. Найти величину магнитной индукции в точке равноудаленной от сторон угла на 10 см. Отв. 200мкТл.

8. В центре проводящего квадрата с током в 50 А значение магнитной индукции равно 50мкТл, найдите сторону квадрата. Отв. 1,136м

9. Катушка длиной 0,4 м имеет 2000 витков. Найдите индукцию магнитного поля внутри катушки, если по виткам протекает ток 3 А. Отв. 7,5мТл

10.Произвольный контур охватывает 10 витков катушки с током так, что циркуляция вектора магнитной индукции по этому контуру равно 12,5۰10^-6 А۰Гн/м. Чему равна величина тока по виткам катушки. Отв. 10А