1. Разность потенциалов в сети зарядной станции равна 20 В. Внутреннее сопротивление аккумулятора, поставленного на зарядку, равно 0,8 Ом; в начальный момент времени его остаточная ЭДС равна 12 В. Какая мощность будет расходоваться станцией на зарядку аккумулятора при этих условиях? Какая часть этой мощности будет расходоваться на нагревание аккумулятора? Готовое решение задачи

2. При подключении вольтметра сопротивлением R_V = 200 Ом непосредственно к зажимам источника он показывает U = 20 В. Если же этот источник замкнуть на резистор сопротивлением R = 8 Ом, то сила тока в цепи I₂ = 0,5 А. Определите ЭДС и внутреннее сопротивление источника. Готовое решение задачи

3. Определите силу тока короткого замыкания для источника, который при силе тока в цепи I₁ = 10 А имеет полезную мощность Р₁ = 500 Вт, а при силе тока I₂ = 5 А – мощность Р₂ = 375 Вт. Готовое решение задачи

4. Конденсатор ёмкостью 2 мкФ включён в цепь (рис.), содержащую три резистора и источник постоянного тока с ЭДС 3,6 В и внутренним сопротивлением 1 Ом. Сопротивления резисторов R₁ = 4 Ом, R₂ = 7 Ом, R₃ = 3 Ом. Чему равен заряд на правой обкладке конденсатора? Готовое решение задачи

5. Определите параметры источника тока, если известно, что максимальная мощность, равная 40 Вт, выделяется при подключении резистора сопротивлением 10 Ом. Готовое решение задачи

6. Медный провод массы m = 4,0 кг имеет сопротивление R = 20 Ом. Определить длину l и диаметр d провода. Плотность меди ρ_m = 8,9 г/см³, удельное сопротивление меди ρ = 16 нОм•м. Готовое решение задачи

7. Сопротивление медной проволоки R = 1 Ом, ее масса m = 1 кг. Найдите длину проволоки l и площадь ее поперечного сечения S. Плотность меди равна 8900 кг/м³. Готовое решение задачи

8. Моток медной проволоки имеет массу m=300 г и электрическое сопротивление R=57 Ом. Определите длину проволоки l и площадь ее поперечного сечения S. Плотность меди равна 8900кг/м³. Готовое решение задачи

9. Катушка из медной проволоки имеет сопротивление R = 10,8 Ом. Масса медной проволоки m = 3,41 кг. Какой длины ℓ и какого диаметра d проволока намотана на катушке? Готовое решение задачи

10. Какое сопротивление имеет реостат, изготовленный из нихромовой проволоки, площадь поперечного сечения которой равна 0,8 мм², а длина 5 метров? Готовое решение задачи

11. Сопротивление медной проволоки длиной 90 м равно 2 Ом. Определите площадь поперечного сечения проволоки. Готовое решение задачи

12. Какой площади поперечного сечения нужно взять никелиновую проволоку для изготовления реостата, рассчитанного на сопротивление 10 Ом, при длине проволоки 4 м? Готовое решение задачи

13. Константановая проволока длиной 1 м и площадью поперечного сечения 0,25 мм² имеет сопротивление 2 Ом. Определите удельное сопротивление константана. Готовое решение задачи

14. Определите массу железной проволоки площадью поперечного сечения 2 мм², взятой для изготовления реостата сопротивлением 6 Ом. Готовое решение задачи

15. Какова масса медной проволоки длиной 2 км и сопротивлением 8,5 Ом? Готовое решение задачи

16. Какой массы надо взять никелиновый проводник площадью поперечного сечения 1 мм², чтобы из него изготовить реостат сопротивлением 10 Ом? (Плотность никелина 8,8 г/см³.) Готовое решение задачи

17. Мощность, выделяющаяся в нагрузке, одинакова при сопротивлениях нагрузки R₁ = 5 Ом и R₂ = 0,2 Ом. Определить внутреннее сопротивление r и КПД η источника тока. Готовое решение задачи

18. Найти внутреннее сопротивление r генератора, если известно, что мощность Р, выделяющаяся во внешней цепи, одинакова при внешних сопротивлениях R₁ = 5 Ом и R₂= 0,2 Ом. Найти к.п.д. η генератора в каждом из этих случаев. Готовое решение задачи

19. Тонкий провод (с изоляцией) образует плоскую спираль из N = 200 плотно прилегающих витков, по которым течет ток I = 5 мА. Радиус внутреннего витка а = 100 мм, радиус внешнего витка b = 200 мм. Определить индукцию B магнитного поля центре спирали. Готовое решение задачи

20. Тонкий провод (с изоляцией) образует плоскую спираль из N = 100 плотно расположенных витков, по которым течет ток I = 8 мА. Радиусы внутреннего и внешнего витков (рис.) равны а = 50 мм, b = 100 мм. Найти:
а) индукцию магнитного поля в центре спирали;
б) магнитный момент спирали при данном токе. Готовое решение задачи

21. Тонкий провод с изоляцией образует плоскую спираль из большого числа N расположенных витков, по которым течет постоянный ток I. Радиусы внутреннего и внешнего витков равны a и b (рис.) Найти: 1) магнитную индукцию B в центре спирали – точке О; 2) магнитный момент спирали при данном токе. Готовое решение задачи

22. Непроводящая сфера радиуса R = 50 мм, заряженная равномерно с поверхностной плотностью σ = 10,0 мкКл/м², вращается с угловой скоростью ω = 70 рад/с вокруг оси, проходящей через ее центр. Найти магнитную индукцию в центре сферы. Готовое решение задачи

23. Непроводящий тонкий диск радиуса R, равномерно заряженный с одной стороны с поверхностной плотностью σ, вращается вокруг своей оси с угловой скоростью ω. Найти:
а) индукцию магнитного поля в центре диска;
б) магнитный момент диска. Готовое решение задачи

24. Равномерно заряженный тонкий диск радиуса R = 80 мм вращается вокруг своей оси с угловой скоростью ω = 60 рад/с. Поверхностная плотность заряда σ = 20 мкКл/м². Определить величину магнитной индукции B в центре диска и величину магнитного момента p_m диска. Готовое решение задачи

25. Равномерно заряженный тонкий диск радиуса R = 50 мм вращается вокруг своей оси с угловой скоростью ω = 70 рад/с. Поверхностная плотность заряда σ = 10 мкКл/м². Определить величину магнитной индукции B в центре диска и величину магнитного момента p_m диска. Готовое решение задачи

26. Непроводящий тонкий диск радиусом R = 10 см равномерно заряжен с одной стороны с поверхностной плотностью заряда σ = 15 нКл/см². Диск вращается с угловой скоростью ω = 200 с^–1. Найти магнитный момент системы. Готовое решение задачи

27. Диск радиусом R=8 см несет равномерно распределенный по поверхности заряд (σ=100 нКл/м²). Определить магнитный момент p_m, обусловленный вращением диска, относительно оси, проходящей через его центр и перпендикулярной плоскости диска. Угловая скорость вращения диска ω=60 рад/с. Готовое решение задачи

28. На рисунке изображены сечения двух прямолинейных бесконечно длинных проводников с токами. Расстояния АВ = ВС = 5 см, токи I₁ = I₂ = I и I₃ = 2I. Найти точку на прямой АС, в которой напряженность магнитного поля, вызванного токами I₁, I₂ и I₃, равна нулю. Готовое решение задачи

29. Сечение системы трех прямых параллельных бесконечных проводов с токами I₁ = I₂ = I и I₃ = 2I изображено на рис. 23. Расстояние между соседними проводами l = 8 см. С какой стороны и на каком расстоянии x от тока I₁ на прямой aa′ напряженность магнитного поля равна нулю? Готовое решение задачи

30. Два бесконечных прямых параллельных проводника разделены расстоянием d = 20 см. По проводникам в противоположных направлениях текут токи I₁ = I₂ = 10 А. Найти величину напряженности Н магнитного поля в точке, равноудаленной от обоих проводников на расстояние а = 20 см? Готовое решение задачи

31. Два прямолинейных длинных проводника расположены параллельно на расстоянии d = 10 см друг от друга. По проводникам текут токи I₁ = I₂ =5 А в противоположных направлениях. Найти модуль и направление напряженности H магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии а = 10 см от каждого проводника. Готовое решение задачи

32. Определить напряженность Н магнитного поля на оси кругового контура радиусом R = 5,0 см на расстоянии а = 8,0 см от его плоскости при токе в контуре I = 1,0 А. Готовое решение задачи

33. Найти напряженность Н магнитного поля на оси кругового тока на расстоянии h = 3 см от его плоскости. Радиус контура R = 4 см, ток в контуре I = 2 А. Готовое решение задачи

34. По круговому витку радиуса R = 100 мм из тонкого провода циркулирует ток I = 1,00 А. Найти магнитную индукцию:
а) в центре витка;
б) на оси витка в точке, отстоящей от его центра на x = 100 мм. Готовое решение задачи

35. Два круговых витка радиусом R = 4 см каждый расположены в параллельных плоскостях на расстоянии d = 10 см друг от друга. По виткам текут токи I₁ = I₂ = 2 А. Найти напряженность H магнитного поля на оси витков в точке, находящейся на равном расстоянии от них. Задачу решить, когда: а) токи в витках текут в одном направлении; б) токи в витках текут в противоположных направлениях. Готовое решение задачи

36. Два круговых витка радиусом R = 4 см каждый расположены в параллельных плоскостях на расстоянии d = 5 см друг от друга. По виткам текут токи I₁ = I₂ = 4 А. Найти напряженность H магнитного поля в центре одного из витков. Задачу решить, когда:
а) токи в витках текут в одном направлении;
б) токи в витках текут в противоположных направлениях. Готовое решение задачи

37. В параллельных плоскостях на расстоянии d = 8,0 см друг от друга расположены два соосных круговых витка радиусом R = 5,0 см каждый. По виткам в одном направлении текут токи I₁ = I₂ = 2,0 А. Найти напряженность H магнитного поля в центре одного из витков. Готовое решение задачи

38. В параллельных плоскостях на расстоянии d = 8,0 см друг от друга расположены два соосных круговых витка радиусом R = 5,0 см каждый. По виткам в противоположных направлениях текут токи I₁ = I₂ = 2,0 А. Найти напряженность H магнитного поля в центре одного из витков. Готовое решение задачи

39. По квадратной рамке, сделанной из одного витка проволоки длиной l = 1,5 м, течет ток I = 20 А. Рассчитать напряженность H магнитного поля в центре рамки. Готовое решение задачи

40. Из проволоки длиной ℓ = 1 м сделана квадратная рамка. По рамке течет ток I = 10 А. Найти напряженность H магнитного поля в центре рамки. Готовое решение задачи

41. Из проволоки длиной l = 40 см сделана квадратная рамка, по которой течёт ток I = 10 А. Найдите напряжённость и индукцию магнитного поля в центре этой рамки. Относительная магнитная проницаемость среды μ = 2. Сделать рисунок. Готовое решение задачи

42. В центре кругового проволочного витка создается магнитное поле напряженностью Н при разности потенциалов U₁ = 10 В на концах витка. Какую надо приложить разность потенциалов U₂, чтобы получить такую же напряженность магнитного поля в центре витка, сделанного из той же проволоки, но втрое большего радиуса? Готовое решение задачи

43. В центре кругового проволочного витка создается магнитное поле напряженностью H при разности потенциалов U₁ на концах витка. Какую надо приложить разность потенциалов U₂, чтобы получить такую же напряженность магнитного поля в центре витка вдвое большего радиуса, сделанного из той же проволоки? Готовое решение задачи

44. В центре кругового проволочного витка создается магнитное поле напряженностью Н при разности потенциалов U₁ = 20 В на концах витка. Какую надо приложить разность потенциалов U₂, чтобы получить такую же напряженность магнитного поля в центре витка, сделанного из той же проволоки, но вдвое большего радиуса? Готовое решение задачи

45. Найти напряженность магнитного поля в центре кругового проволочного витка радиусом 39 см, по которому течет ток 36 А. Готовое решение задачи

46. Найти напряженность магнитного поля в центре кругового проволочного витка радиусом 5 см, по которому течет ток 42 А. Готовое решение задачи

47. Найти напряженность H магнитного поля в центре кругового проволочного витка радиусом R=1 см, по которому течет ток I=1 A. Готовое решение задачи

48. Найти напряжённость и индукцию магнитного поля в центре кругового витка, если радиус витка равен 6,4м, а сила тока равна 12,4 А. Готовое решение задачи

49. Напряженность магнитного поля в центре кругового витка H₀ = 0,1 A/м. Радиус витка R = 11 см. Найти напряженность H магнитного поля на оси витка на расстоянии а = 10 см от его плоскости. Готовое решение задачи

50. Бесконечный провод образует круговой виток, касательный к проводу (рис. 24). По проводу идет ток I = 2,0 А. Найти радиус R витка, при котором напряженность магнитного поля в центре витка H = 30 А/м. Готовое решение задачи

51. Бесконечно длинный провод образует круговой виток, касательный к проводу, по проводу идет ток силой 3 А. Найти радиус витка, если напряженность магнитного поля в центре витка 20 А/м. Готовое решение задачи

52. Бесконечно длинный провод образует круговой виток, касательный к проводу. По проводнику течет ток силой 5 А. Радиус витка 20 см. Найти напряженность поля в центре образованного кольца. Готовое решение задачи

53. Напряженность магнитного поля в центре кругового витка с током 1000 А/м. Радиус витка равен 3 см. Найти напряженность магнитного поля на оси витка в точке, удаленной на расстоянии 4 см от его плоскости. Готовое решение задачи

54. Заряженная частица с энергией 1,6•10⁻¹⁸ Дж движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом 10 см. Определите силу действующую на частицу со стороны поля Готовое решение задачи

55. Заряженная частица движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом 2•10⁻³ м. Сила, действующая на частицу со стороны магнитного поля, равна 1,6•10⁻¹³ H. Какова кинетическая энергия движущейся частицы? Готовое решение задачи

56. π-мезон- нестабильная частица. Собственное время жизни его 2,6•10⁻⁸ с. Какое расстояние пролетит π-мезон до распада, если он движется со скоростью 0,99с?

По условию предыдущей задачи определить, на сколько расстояние, пролетаемое π-мезоном, при релятивистском замедлении времени больше, чем если бы такого замедления не было. Готовое решение задачи

57. Определить скорость протона, если его релятивистская масса в три раза больше массы покоя. Вычислить кинетическую и полную энергии. Готовое решение задачи

58. Какую работу необходимо совершить, чтобы вывести тело массой 250 кг на орбиту искусственной планеты солнечной системы с поверхности Земли? Готовое решение задачи

59. Определить коэффициент внутреннего трения углекислого газа при температуре 200 К Готовое решение задачи

60. Определить количество теплоты, сообщенное 14 г азота, если он был изобарически нагрет от 37 до 187°С. Какую работу при этом совершит газ и как изменится его внутренняя энергия? Готовое решение задачи

61. Давление кислорода, имеющего плотность 100 кг/м³, составляет 7 МПа. Определить внутреннее давление и температуру газа, пользуясь уравнениями Ван-дер-Ваальса и Менделеева – Клапейрона Готовое решение задачи

62. Тело, имеющее начальную скорость 36 км/ч, прошел 50 м до остановки. Считая движение равнозамедленным, определите время торможения. Готовое решение задачи

63. Тело, имевшее начальную скорость 35 км/ч прошло 42 м до остановки. Считая движение равнозамедленным, определить время торможения Готовое решение задачи

64. Посадочная скорость пассажирского самолета 135 км/ч, а длина его пробега 500 м. считая движение равнозамедленным, определить время пробега до остановки. Готовое решение задачи

65. Определить количество теплоты, сообщенное 20 г азота, если он был нагрет от 27 до 177 °С. Какую работу при этом совершит газ и как изменится его внутренняя энергия? Готовое решение задачи

66. Определить коэффициент внутреннего трения углекислого газа при температуре 300 К. Готовое решение задачи

67. Какую работу необходимо совершить, чтобы вывести тело массой 500 кг на орбиту искусственной планеты Солнечной системы? Готовое решение задачи

68. Какое расстояние пролетит π-мезон до распада, если его скорость υ = 0,99с, а собственное время жизни τ₀ = 2,6•10⁻⁸ с? Какова была бы длина пролета, если бы не было релятивистского замедления времени? Готовое решение задачи

69. При какой скорости движения релятивистское сокращение длины движущегося тела составляет 1 %? Готовое решение задачи

70. При какой относительной скорости движения релятивистское сокращение длины движущегося тела составит 50 %? Готовое решение задачи

71. Космическая частица движется со скоростью υ = 0,95 с. Какой промежуток времени соответствует 1 мкс собственного времени частицы? Готовое решение задачи

72. С какой скоростью должен лететь протон, чтобы его релятивистская масса была равна массе покоя α-частицы. Готовое решение задачи

73. Определить, на сколько процентов масса релятивистской элементарной частицы, вылетающей из ускорителя со скоростью υ = 0,75с, больше ее массы покоя. Готовое решение задачи

74. Требуется получить напряженность магнитного поля H=1 кА/м в соленоиде длиной ℓ=20 см и диаметром D=5 см. Найти число ампер-витков IN, необходимое для этого соленоида, и разность потенциалов U, которую надо приложить к концам обмотки из медной проволоки диаметром d=0,5 мм. Считать поле соленоида однородным. Готовое решение задачи

75. Соленоид длиной L = 30 см и диаметром D = 5,0 см изготовлен из витков медной проволоки (ρ = 16 нОм•м), уложенных вплотную друг к другу в один слой. Диаметр проволоки d = 0,60 мм. Какую разность потенциалов U необходимо приложить к концам соленоида, чтобы получить напряженность магнитного поля Н = 2,0 кА/м в его центре? Поле соленоида вблизи центра считать однородным. Готовое решение задачи

76. Напряженность магнитного поля в соленоиде H = 1,5 кА/м. Длина соленоида L = 0,40 м, диаметр D = 5,0 см. Определить разность потенциалов U на концах обмотки соленоида. Если для нее используется алюминиевый провод (ρ = 26 нОм•м) с диаметром d = 1 мм. Готовое решение задачи

77. В соленоиде малого диаметра и длиной L = 30 см течет ток I = 5,0 А. При каком числе витков N объемная плотность энергии магнитного поля в соленоиде равна ω = 1,75 Дж/м³? Готовое решение задачи

78. Сколько ампер-витков потребуется для того, чтобы внутри соленоида малого диаметра и длиной l = 30 см объемная плотность энергии магнитного поля была равна W₀ = 1,75 Дж/м³? Готовое решение задачи

79. Сколько ампер-витков потребуется для того, чтобы внутри соленоида малого диаметра и длиною 50 см объемная плотность энергии магнитного поля была равна 1,5 Дж/м³ Готовое решение задачи

80. Соленоид содержит 25 витков на каждый сантиметр его длины. При какой силе тока объемная плотность энергии магнитного поля будет равна 0,5 Дж/м³? Считая, что сердечник выполнен с немагнитного материала, а магнитное поле во всем объеме соленоида однородное. Готовое решение задачи

81. Соленоид без сердечника длиной l = 50 см содержит N = 150 витков. Определить силу тока I в соленоиде, если объемная плотность ω энергии магнитного поля внутри соленоида равна 0,25 Дж/м³. Готовое решение задачи

82. По обмотке соленоида со стальным сердечником течет ток силой 2 А, соленоид имеет 7 витков на каждый сантиметр длины. Определить объемную плотность энергии магнитного поля в сердечнике. Готовое решение задачи

83. Определить объемную плотность энергии ω магнитного поля в стальном сердечнике, если индукция B магнитного поля равна 0,5 Тл. Готовое решение задачи

84. Вычислить плотность энергии ω магнитного поля в железном сердечнике замкнутого соленоида, если напряженность H намагничивающего поля равна 1,2 кА/м*.

* Для определения магнитной проницаемости следует воспользоваться графиком на рис. 24.1. Явление гистерезиса не учитывать. Готовое решение задачи

85. Найти плотность энергии ω магнитного поля в железном сердечнике соленоида, если напряженность H намагничивающего поля равна 1,6 кА/м. Готовое решение задачи

86. По обмотке соленоида индуктивностью L=0,2 Гн течет ток I=10 А. Определить энергию W магнитного поля соленоида. Готовое решение задачи

87. Индуктивность L катушки (без сердечника) равна 0,1 мГн. При какой силе тока I энергия W магнитного поля равна 100 мкДж? Готовое решение задачи

88. Соленоид содержит N=1000 витков. Сила тока I в его обмотке равна 1 А, магнитный поток Ф через поперечное сечение соленоида равен 0,1 мВб. Вычислить энергию W магнитного поля. Готовое решение задачи

89. Соленоид содержит 3911 витков, а ток в его обмотке равен 4 А. Найти энергию магнитного поля внутри соленоида, полагая его бесконечно длинным. Магнитный поток через поперечное сечение соленоида равен 827 мкВб. Готовое решение задачи

90. Обмотка тороида содержит n=10 витков на каждый сантиметр длины. Сердечник немагнитный. При какой силе тока I в обмотке плотность энергии ω магнитного поля равна 1 Дж/м³? Готовое решение задачи

91. Обмотка тороида с немагнитным сердечником имеет n=10 витков на каждый сантиметр длины. Определить плотность энергии ω поля, если по обмотке течет ток I=16 А. Готовое решение задачи

92. При индукции B поля, равной 1 Тл, плотность энергии ω магнитного поля в железе равна 200 Дж/м³. Определить магнитную проницаемость μ железа в этих условиях. Готовое решение задачи

93. Квадратный и круговой контуры имеют одинаковый периметр l = 10 см, и по ним идет одинаковый ток I = 3,0 А. Контуры помещены в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,20 Тл, и плоскость каждого контура составляет угол α = 45° с направлением поля. Определить вращательные моменты М_кв и М_кр, действующие на каждый из контуров. Готовое решение задачи

94. Квадратный и круговой контуры имеют одинаковый периметр l = 20 см, и по ним идет одинаковый ток I = 2,0 А. Контуры помещены в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,10 Тл, и плоскость каждого контура составляет угол 45° с направлением поля. Определить вращательные моменты М_кв и М_кр, действующие на каждый из контуров. Готовое решение задачи

95. Однородный медный диск А массой m = 0,35 кг помещен в магнитное поле с индукцией В = 24 мТл так, что плоскость диска перпендикулярна к направлению магнитного поля. При замыкании цепи диск начинает вращаться и через время t = 30 с после начала вращения достигает частоты вращения n = 5 с^-1. Найти ток I в цепи. Готовое решение задачи

96. Плоскость однородного проводящего диска массой m = 0,4 кг перпендикулярна направлению магнитного поля с индукцией В = 30 мТл. Между центром диска и его краем с помощью скользящих контактов подается постоянное напряжение. Диск начинает вращаться, и через промежуток времени t = 40 с достигает частоты вращения ν = 10 с^-1. Определить ток I, проходящий через диск. Готовое решение задачи

97. Однородный медный диск А - радиусом R = 5 см помешен в магнитное поле с индукцией В = 0,2 Тл так, что плоскость диска перпендикулярна к направлению магнитного поля. Ток I = 5 А проходит по радиусу диска ab (а и b – скользящие контакты). Диск вращается с частотой n = 3 с^-1. Найти: а) мощность Р такого двигателя; б) направление вращения диска при условии, что магнитное поле направлено от чертежа к нам; в) вращающий момент М, действующий на диск. Готовое решение задачи

98. Параллельно прямому длинному проводу на расстоянии а = 5,0 мм от него движется электрон, ускоренный разностью потенциалов U = 400 В. Какая сила F действует на электрон, если по проводнику течет ток I = 8,0 А? Готовое решение задачи

99. Электрон, ускоренный разностью потенциалов U = 300 В, движется параллельно прямолинейному длинному проводу на расстоянии а = 4 мм от него. Какая сила F действует на электрон, если по проводнику пустить ток I = 5 А? Готовое решение задачи

100. Альфа-частица, ускоренная разностью потенциалов 300 В движется параллельно прямолинейному длинному проводнику на расстоянии 4,00 мм от него. Какая сила подействует на альфа-частицу, если по проводнику пустить в направлении ее движения ток силой 5,00 А? Готовое решение задачи