Стальной проводник диаметром 1
Обновлено: 28.04.2024
5. Определить среднюю скорость направленного движения электронов медного проводника при плотности постоянного тока j = 11 А/м 2 , считая, что на каждый атом меди приходится один свободный электрон.
1. Физические параметры меди:
; m = ρ V; V = 1м 3 ж;
2. Количество свободные электронов в 1 м 3 меди (концентрация свободных
3. Дрейфовая скорость электронов:
I = nevS; jS = nevS;
11 10 6 63,5 10 − 3
6 10 23 1,6 10 − 19
6. Один полюс источника тока присоединён к электрической лампе медным проводом, а другой − алюминиевым проводом такого же диаметра. Сравнить скорости упорядоченного движения электронов в проводниках, считая, что на каждый атом металла приходится один электрон проводимости.
1. Физические характеристики металлов:
2. Количество свободные электронов в 1 м 3 в металлах (концентрация сво-
бодных носителей заряда):
2,7 10 3 6 10 23
3. Отношение дрейфовых скоростей определится из условия равенства про-
текающей по проводника силы тока и их сечения:
7. Какова сила тока в цепи, если через поперечное сечение проводника в течение τ = 5 мин протекает заряд Q = 6 10 3 Кл?
8. Сколько электронов проходит через поперечное сечение проводника за время τ = 5 мс при силе тока I = 48 мкА?
; Q = I τ = 48 10 − 6
5 10 − 3 = 2,4 10 − 7 Кл;
9. Определить плотность тока, если за время τ = 0,4 с через поперечное сечение S = 1,2 мм 2 прошло N e = 6 10 18 электронов.
I = eN e ; j = eN e ≈
1,6 10 − 19 6 10 18
10. Определить площадь поперечного сечения вольфрамовой проволоки реостата, обладающего сопротивлением R = 100 Ом при длине l = 20 м.
11. Как изменится сопротивление не изолированного проводника, если его сложить пополам, а затем плотно скрутить?
то складывание проводника пополам уменьшает его длину вдвое, а поперечное сечение увеличивает в два раза, в итоге сопротивление проводника уменьшится
12. Как изменится сопротивление проводника, если его длину и поперечное сечение одновременно уменьшить в два раза? увеличить в два раза?
13. Каково сопротивление реостата с N = 80 витками никелинового провода диаметром d = 0,8 мм при диаметре одного витка D = 3 см?
4 42 10 − 8 3 10 − 2 80
14. Из двух отрезков проволоки из одного материала первый в 8 раз длиннее, а второй имеет вдвое большую площадь поперечного сечения. У какого из этих отрезков сопротивление меньше и во сколько раз?
15. Проволоку, имеющую по всей длине одинаковую площадь сечения, разрезали на 5 равных частей, которые затем скрутили в плотный пучок. Сопротивление пучка оказалось равным R 1 = 1 Ом. Каково было сопротивление проволоки до расчленения?
16. Определить площадь поперечного сечения S и длину проводника l из алюминия, если его сопротивление R = 0,1 Ом, а масса m = 54 г.
1. Физические параметры алюминия:
2. Геометрические параметры провода:
2,7 10 − 8 2,7 10 3
17. Сколько метров провода сечением S 2 = 10 мм 2 нужно взять, чтобы его сопротивление было таки же, как и у проводника длиной l 1 = 1 м с сечением S 1 = 0,5 мм 2 из такого же материала?
18. Какова масса никелинового провода сечением S = 0,2 мм 2 , если его сопротивление R = 8 Ом?
1. Физические параметры никелина:
ρ ≈ 8,5 10 3 м кг 3 ; ρ R = 42 10 − 8 Ом м;
2. Масса проводника:
8,5 10 3 8 4 10 − 14
19. Определить массу не изолированного медного провода, имеющего сопротивление R = 2,91 Ом и длину l = 1 км.
ρ ≈ 8,9 10 3 м кг 3 ; ρ R = 1,7 10 − 8 Ом м;
m ≈ 1,7 10 − 8 8,9 10 3 10 6 ≈ 52кг; 2,91
20. Два куска стальной проволоки имеют одинаковую массу, а длина одного куска в ζ = 10 раз больше длины другого. Какой из кусков обладает большим сопротивлением? Во сколько раз?
1. Ввиду одинаковой массы проводников и l 2 = 10 l 1 :
ρl 1 S 1 = ρ 10 l 1 S 2 ;
2. Отношение сопротивлений проводников:
R 2 = ρ R 10 l 1 ;
21. Медный и алюминиевый проводники имеют одинаковые массы и сопротивления. Какой проводник и во сколько раз длиннее?
Физические характеристики металлов:
Из условия одинаковости масс проводников:
Из условия равенства сопротивления проводников:
22. Два проводника − медный и алюминиевый − имеют одинаковую массу и диаметр. Какой проводник имеет большее сопротивление?
ξ ≈ 1,7 10 − 8 Ом м;
2. Из условия равенства диаметров проводников:
3. Из условия равенства массы проводников:
4. Отношение сопротивлений:
23. Разность потенциалов между концами медного проводника диаметром d и длиной l равна U. Как изменится средняя скорость направленного движения электронов вдоль проводника, если удвоить: а) напряжение U; б) длину проводника l ; в) его диаметр d?
1. Средняя дрейфовая скорость электронов в
2. Закон Ома для участка цепи при значении удельного электрического сопротивления ξ , сопротивления R, площади поперечного сечения S, концентрации носителей свободных зарядов n и длине проводника l :
3. Из уравнения скорости следует что:
• при удвоении разности потенциалов дрейфовая скорость возрастёт вдвое;
• при удвоении длины проводника скорость уменьшится вдвое;
• при изменении сечения проводника, т.е. при удвоении площади его сечения скорость свободных носителей заряда не изменится, т.к. величина S в уравнение скорости не входит.
24. Проволока с диаметром d, удельным сопротивлением ξ и плотностью ρ имеет массу m. Получить формулу для расчёта электрического сопротивления проводника.
25. Через стальной проводник длиной l = 50 см пропускают ток силой I = 5 А. Разность потенциалов на концах проводника U = 1,2 В. Определить диаметр проводника.
1. Сопротивление проводника:
4 12 10 -8 0,5 5 ≈ 5,6 10 − 4 м;
26. Какое напряжение нужно приложить к концам стального проводника длиной l = 30 см и площадью поперечного сечения S = 1,5 мм 2 , чтобы получить ток силой I = 10 А?
; ξ = 12 10 − 8 Ом м;
27. Найти силу тока в стальном проводнике длиной l = 10 м и сечением S
= 2 мм 2 , на который подано напряжение U = 12 мВ.
12 10 − 3 2 10 − 6
28. Электрический кипятильник рассчитан на напряжение U = 120 В при силе тока I = 4 А. Какой длины и поперечного сечения необходимо взять нихромовый провод для изготовления нагревательного элемента кипятильника, если допустимая плотность тока j = 10,2 А/мм 2 , а удельное сопротивление нихрома ξ = 1,3 10 − 6 Ом м?
Поперечное сечение проводника:
Длина нихромового проводника:
29. Какова площадь поперечного сечения алюминиевого проводника, если при силе тока I = 1А напряжённость электрического поля внутри проводника составляет Е = 0,02 В/м?
30. Определить плотность тока в стальном проводнике длиной l = 10 м, если провод находится под напряжением U = 6 В.
31. Какое наибольшее напряжение можно приложить к катушке, имеющей N витков медного провода со средним диаметром витка d, если допустимая плотность тока j?
Допустимое напряжение на концах проводника:
US ; U = j ξl = j ξπ dN;
32. Определить величину падения напряжения на полностью включённом реостате, выполненном из никелиновой проволоки длиной l = 7,5 м, если плотность тока j = 1,5 10 6 А/м 2 .
; U = j ξl ≈ 1,5 10 6
42 10 − 8 7,5 ≈ 4,7 B;
33. Можно ли включать в сеть с напряжением U = 220 В обмотку реостата, на котором написано: а) R 1 = 30 Ом, I 1 = 5 А; б) R 2 = 2000 Ом, I 2 = 0,2 А?
U 1 = I 1 R 1 = 150B;
U 2 = I 2 R 2 = 400B;
В первом случае включать реостат нельзя, во втором случае − можно.
34. От источника напряжения U i = 45 В необходимо питать нагревательную спираль сопротивлением R 0 = 20 Ом, рассчитанную на напряжение U 0 =30 В. Имеются три реостата на которых написано: а) I 1 = 2 A, R 1 = 6 Ом; б) I 2 = 4А, R 2
= 30 Ом; в) I 3 = 0,6A, R 3 = 800 Ом. Какой из этих реостатов необходимо использовать для подключения спирали?
1. Падение напряжения на реостатах:
U 1 = I 1 R 1 = 12B; U 2 = I 2 R 2 = 120B; U 3 = 480B;
2. Первый реостат не подходит, т.к. на нём будет падать маленькое напряжение. Третий реостат обеспечивает слишком большое падение напряжение, остаётся второй реостат.
2.2. Действие магнитного поля на проводник с током. Сила Ампера. Контур с током в магнитном поле
где – магнитная постоянная, – расстояние между проводниками.
Магнитный момент контура с током
где – магнитный момент; – сила тока; – площадь, ограниченная контуром; – вектор положительной нормали к контуру.
Модуль магнитного момента
Вращающий момент, действующий на контур с током, помещенный в магнитное поле,
где – вращающий момент; – магнитный момент; – вектор магнитной индукции поля.
Модуль вектора вращающего момента
где – угол между векторами и .
Сила, действующая на контур с током, помещенный в неоднородное магнитное поле (пондеромоторная сила),
где – магнитный момент; – градиент магнитной индукции поля.
Модуль пондеромоторной силы
Методические рекомендации
2. Если на проводник с током кроме силы Ампера, действуют другие силы, то начинать решение задачи нужно с применения первого или второго законов Ньютона.
Примеры решения задач
Пример 1. Медный провод, площадь сечения которого 2 мм 2 , согнутый в виде трех сторон квадрата, может вращаться около горизонтальной оси. Провод находится в однородном магнитном поле, вектор индукции которого направлен вертикально вниз. При прохождении тока силой 10 А провод отклонится на 15 °. Определите индукцию магнитного поля (рис. 32).
После отклонения на угол проводник остается в равновесии. Условие равновесия тела, способного вращаться вокруг оси: векторная сумма моментов сил, действующих на него, имеет вид: .
На каждую из трех частей проводника действуют две силы: сила Ампера и сила тяжести.
Выбираем систему координат так, чтобы ось 0y была направлена через середину проводника ВС вертикально вниз, а ось 0x – по оси вращения (рис. 32).
На проводники АВ и СД действуют равные по величине и противоположно направленные силы Ампера. Радиус-векторы этих сил одинаковы, поэтому моменты этих сил также равны по величине и противоположно направленные, т. е. их суммарный момент равен нулю. На проводник СД действует сила Ампера
( , так как вектор и элемент тока взаимно-перпендикулярны).
Момент силы относительно оси вращения:
где – радиус-вектор силы ; .
Векторы и направлены под углом .
Проекция на ось 0x:
На весь проводник действует сила тяжести , где – масса проводника;
где – плотность меди; – объем проводника; .
Сила тяжести приложена к центру масс.
Координаты центра масс:
следовательно, величина радиус-вектора силы тяжести , а угол между и составляет .
Проекция момента силы тяжести на ось 0x следующая:
Подставляем числовые данные:
= 2 мм 2 = 2·10 -6 м 2 ; = 10 А; = 15º; = 9,8 м/с 2 ; = 1,7·10 -8 Ом·м.
Вычисления дают: = 9,3 мТл.
Пример 2. Стальной проводник диаметром 0,1 мм висит в однородном магнитном поле индукцией 20 мТл (рис. 33). Найти силу тока в проводнике. Плотность стали 7,8·10 3 кг/м 3 .
По условию проводник находится в равновесии, значит, геометрическая сумма сил, действующих на него, равна нулю:
На данный проводник действуют две силы: сила Ампера со стороны магнитного поля и сила тяжести со стороны гравитационного поля Земли. Следовательно, условие равновесия данного проводника будет иметь вид:
Модули сил определяются: , (г)
так как ; – масса проводника; , где – объем проводника; – плотность стали; , то площадь сечения проводника .
С учетом (д) и (е) выражение (г) примет вид:
Подставим числовые данные: =0,1 мм = 1·10 -4 м; = 20 мТл = = 2·10 -2 Тл; = 7,8·10 3 кг/м 3 .
Вычисления дают: = 0,12 А.
Пример 3. На двух горизонтальных рельсах, расстояние между которыми 50 см, лежит стержень перпендикулярно им. Рельсы и стержень находятся в вертикальном магнитном поле с индукцией 50 мТл. Масса стержня 200 г, коэффициент трения стержня о рельсы 0,15. Определите силу тока, который можно пропустить по стержню, чтобы он двигался равномерно и прямолинейно по рельсам (рис. 34).
Пусть вектор магнитной индукции направлен вертикально вниз, рельсы располагаются в горизонтальной плоскости, ток течет по проводнику из-за чертежа «к нам».
На стержень действуют следующие силы: сила тяжести , направленная вертикально вниз, силы реакции опоры , направленные вертикально вверх, перпендикулярно рельсам, сила Ампера , направленная, согласно правилу левой руки, вправо (по рисунку), сила трения , направленная влево (рис. 34).
По условию задачи проводник должен двигаться прямолинейно и равномерно, поэтому векторная сумма всех указанных сил равна нулю:
В проекциях на оси координат:
Сила Ампера определяется выражением
Сила трения , где – коэффициент трения.
Подставим числовые значения:
= 50 см = 0,5 м; = 50 мТл = 5·10 -2 Тл; = 200 г = 0,2 кг; = 9,8 м/с2; = 0,15.
Вычисления дают = 11,8 А.
Пример 4. По тонкому проводу в виде кольца радиусом 50 см течет ток 100 А. Перпендикулярно плоскости кольца возбуждено однородное магнитное поле 25 мТл. Найти силу, растягивающую кольцо.
Предположим, что ток идет по кольцу по часовой стрелке, а силовые линии магнитного поля направлены за чертеж (рис. 35). Для решения задачи выделим элемент кольца . На данный элемент с током в магнитном поле действует сила Ампера , направленная по радиусу кольца, и силы натяжения , действующие на концы элемента .
где , так как элемент виден из центра под углом .
Проекция сил натяжения на направление радиуса будет следующая:
(при малых углах ).
По первому закону Ньютона: или
Вычисления: = 100 А · 25·10-3 Тл · 0,5 м = 1,25 Н.
Пример 5. Прямоугольная проволочная рамка со сторонами 20 см и 10 см расположена в одной плоскости с бесконечно прямым проводом с током 20 А (рис. 36). По рамке протекает ток 1 А. Длинные стороны рамки, параллельные проводу, расположены на расстоянии 10 см от него. Определить силы, действующие на каждую из сторон рамки. Считать, что ток в ближайшей к проводу стороне рамки сонаправлен с током в проводе.
Прямоугольная рамка находится в неоднородном магнитном поле, индукция которого зависит от расстояния, согласно закону Био-Савара-Лапласа, следующим образом:
– расстояние от прямолинейного проводника с током до рассматриваемой точки.
На каждый элемент тока рамки в магнитном поле действует сила Ампера
В пределах рамки вектор направлен перпендикулярно чертежу, поэтому
Общую силу, действующую на сторону рамки, находим интегрированием:
Короткие стороны рамки расположены одинаково относительно провода, поэтому на них действуют одинаковые по модулю и противоположно направленные силы Ампера:
Силы, действующие на длинные стороны рамки, определяются как
Вычисления дают: = 8 мкН; = 4 мкН; = 2,8 мкН.
Результирующая сила = 4 мкН (направлена влево по рисунку).
Сумма сил и равна нулю.
Пример 6. По длинной катушке, изготовленной из проводника диаметром 0,2 мм, течет ток силой 10 А. В магнитное поле этой катушки помещают квадратную рамку со стороной 2 см, плоскость которой параллельна магнитным линиям. По рамке пропускают ток силой 4 А. Найти вращающий момент сил М, действующий на рамку в магнитном поле катушки.
Катушка с током создает магнитное поле с индукцией
где – магнитная постоянная; – число витков катушки, содержащихся на единице её длины; – сила тока.
; число витков катушки , где – диаметр провода. Следовательно, . (а)
Вращающий момент, действующий на рамку с током в магнитном поле катушки, имеет вид:
где – магнитный момент рамки с током; – индукция магнитного поля катушки.
Модуль момента сил
где – угол между направлением вектора и нормалью к рамке.
По условию поэтому . (б)
С учетом (а) уравнение (б) принимает вид:
Вычисления дают = 0,01 Н · м.
Пример 7. Квадратная рамка из тонкого провода массой 10 г без трения вращается относительно вертикальной оси ОО1, проходящей через ее центр перпендикулярно двум противоположным сторонам рамки (рис. 37). Рамка находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл, направленной перпендикулярно плоскости чертежа. По рамке протекает ток силой 2 А. Определить период малых колебаний рамки около положения её устойчивого равновесия.
При отклонении рамки на малый угол от положения равновесия возникает вращающий момент, созданный силами Ампера, действующими на стороны рамки с током:
где – магнитный момент рамки, – индукция магнитного поля.
где – сторона рамки.
Уравнение вращательного движения рамки
где – момент инерции рамки относительно оси ОО1, – угловое ускорение
Момент инерции рамки
где – момент инерции стороны АВ (СД), – момент инерции стороны ВС (ДА).
Из уравнений(а)–(д) следует:
Для малых колебаний , поэтому . (е)
Это дифференциальное уравнение гармонических колебаний рамки.
Общий вид дифференциального уравнения гармонических колебаний
где – циклическая частота.
Сравнивая (е) и (ж), получаем .
Вычисления дают = 0,057 с.
Задачи для самостоятельного решения
1. Между полюсами электромагнита создается однородное магнитное поле с индукцией 7,9·10 -2 Тл. В поле помещают проводник длиной 70 см так, что на него действует максимальная сила. Ток в проводнике 10 А. Определите: а)максимальную силу, действующую на проводник; б)угол, на который надо повернуть проводник, чтобы уменьшить силу в два раза.
(Ответ: = 5,56 ·10 5 Н; = 30º).
2. По медному стержню массой 0,14 кг, лежащему поперек двух рельсов, расположенных друг от друга на расстоянии 0,3 м, проходит ток 50 А. Коэффициент трения скольжения по рельсам 0,6. Определите минимальную индукцию магнитного поля, при которой проводник начнет скользить по рельсам.
3.По наклонным рельсам соскальзывает 3равномерно вниз стержень с площадью поперечного сечения , изготовленный из материала с плотностью . Рельсы расположены в однородном магнитном поле, вектор индукции которого перпендикулярен рельсам (рис. 38). Угол между рельсами и горизонтом равен , коэффициент трения о рельсы . По стержню течет ток силой .Чему равна индукция магнитного поля?
(Ответ: ). 4.В однородном магнитном поле на двух невесомых нитях подвешен горизонтально прямой проводник длиной 0,2 м с массой 10 г. Индукция магнитного поля 49 мТл, причем линии вектора индукции направлены вверх перпендикулярно проводнику. На какой угол от вертикали отклонятся нити, на которых висит проводник, если по нему пропустить ток плотностью 2 А/мм 2 . Диаметр поперечного сечения проводника 1 мм. (Ответ: ).
5. По двум параллельным проводам длиной 1 м каждый текут токи одинаковой силы. Расстояние между проводами 1 см. Сила взаимодействия токов 1 мН. Какова сила тока в проводах?
6. По трем параллельным прямым проводам, находящимся на одинаковом расстоянии 10 см друг от друга, текут одинаковые токи силой 100 А. В двух проводниках направление токов совпадает. Вычислить силу, действующую на единицу длины каждого провода.
(Ответ: = 0,16 Н/м; = 0,27 Н/м).
7. Горизонтальный стержень массой 20 г и длиной 50 см покоится на двух одинаковых вертикальных пружинах в горизонтальном однородном магнитном поле индукцией 0,1 Тл, перпендикулярном стержню. По стержню пропускают в течение короткого промежутка времени 10 мс ток силой 100 А, из-за чего стержень смещается вверх. Определить максимальную деформацию сжатия пружин при этом. Жесткость каждой пружины 10 Н/м.
8. Прямой проводник длиной 0,2 м и массой 5 г подвешен горизонтально на двух невесомых нитях в однородном магнитном поле перпендикулярно его силовым линиям. Индукция магнитного поля 49 мТл. Какой минимальной силы ток надо пропустить по проводнику, чтобы одна из нитей разорвалась, если нить разрывается при воздействии на нее силы 39,2 мН? (рис. 39).
9. В однородном магнитном поле индукцией 1,3 ·10 -8 Тл подвешен на двух проводящих нитях медный проводник длиной 4 см и диаметром 1 мм, на концах которого поддерживается разность потенциалов 10 В. Поле направлено от наблюдателя за чертеж. Чему равна сила натяжения каждой нити? Среда – воздух. Удельное сопротивление меди 1,7·10 -8 Ом·м, её плотность 8900 кг/м 3 .
10. Однородный стержень длиной и диаметром , изготовленный из никелина, удельное сопротивление которого , подвешен горизонтально на двух гибких медных вертикальных проводниках в однородном магнитном поле, вектор индукции которого направлен вертикально. На какой угол от вертикали отклонятся проводники, если их верхние концы замкнуть на источник тока с эдс и внутренним сопротивлением ? Плотность никелина .
11. Катушка гальванометра, состоящая из 400 витков тонкой проволоки, намотанной на прямоугольном каркасе со сторонами 3 и 2 см, подвешена на нити в магнитном поле с индукцией 79,6·10 3 Тл. По катушке течет ток 0,1 мкА. Определите вращающий момент, действующий на катушку гальванометра, если: а)плоскость катушки параллельна направлению магнитного поля; б)плоскость катушки составляет 60° с направлением магнитного поля.
(Ответ: (а) 1,9·10 -4 Н·м; б) 0,855·10 -4 Н·м).
12. Квадратная рамка со стороной 1 см подвешена на нити подвеса так, что силовые линии магнитного поля параллельны нормали к плоскости рамки. Магнитная индукция поля 1,37·10 -2 Тл. Если по рамке пропустить ток 1 А, то она поворачивается на угол 1°. Определите коэффициент кручения нити подвеса (вращательный момент, необходимый для того, чтобы вызвать закручивание нити на 1°).
(Ответ: 1,37·10 -4 Н·м/град).
13. Квадратная рамка со стороной 0,1 м расположена около длинного провода, сила тока в котором равна 100 А. Две стороны рамки параллельны проводу и отстоят от него на расстояние 0,2 м. Чему будет равен вращающий момент, действующий на рамку, если сила тока в ней будет равна 10 А?
14. Квадратная проволочная рамка со стороной расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом так, что две её стороны параллельны проводу с током. По рамке и проводу текут одинаковые токи 1 кА. Определить расстояние от ближайшей к проводу стороны рамки, если на рамку действует сила 0,1 Н.
15. Квадратная рамка со стороной 2 см, содержащая 100 витков тонкого провода, подвешена на упругой нити (постоянная кручения равна 10 мкН·м/град). Плоскость рамки совпадает с направлением линии индукции внешнего магнитного поля. Определить индукцию этого поля, если при пропускании по рамке тока 1 А она повернулась на угол 60°.
16. Проволочный виток радиусом 5 см находится в однородном магнитном поле напряженностью 2 кА/м. Плоскость витка образует угол 60° с направлением поля. По витку течет ток 4 А. Найти механический момент, действующий на виток.
(Ответ: = 39,5 мкН·м).
17. Рамка гальванометра, содержащая 200 витков тонкого провода, подвешена на упругой нити. Площадь рамки равна 1 см 2 . Нормаль к плоскости рамки перпендикулярна к линиям магнитной индукции ( = 5 мТл). Когда через гальванометр был пропущен ток 2 мкА, рамка повернулась на угол 30°. Найти постоянную кручения нити.
(Ответ: = 332 пН·м/град).
18. На расстоянии 20 см от прямолинейного вертикального провода на нити длиной 0,1 м и диаметром 0,1 мм висит короткая магнитная стрелка, магнитный момент которой 0,01 А·м 2 . Стрелка находится в плоскости, проходящей через провод и нить. На какой угол повернется стрелка, если по проводу пропустить ток 30 А? Модуль сдвига материала нити = 5,9 ГПа. Система экранирована от магнитного поля Земли.
19. Квадратная рамка подвешена на проволоке так, что направление магнитного поля составляет угол 90° с нормалью к плоскости рамки. Сторона рамки 1 см, индукция магнитного поля 13,7 мТл. Если по рамке пропустить ток 1 А, то она поворачивается на угол 1°. Найти модуль сдвига материала проволоки. Длина проволоки 10 см, радиус нити 0,1 мм.
20. Тонкий провод длиной 20 см изогнут в виде полукольца и помещен в магнитное поле индукцией 10 мТл так, что площадь полукольца перпендикулярна линиям магнитной индукции. По проводу пропустили ток 50 А. Определить силу, действующую на провод. Подводящие провода направлены вдоль линий магнитной индукции.
21. Тонкое проводящее кольцо с током 40 А помещено в однородное магнитное поле с индукцией 80 мТл. Плоскость кольца перпендикулярна линиям магнитной индукции. Радиус кольца равен 20 см. Найти силу, растягивающую кольцо.
22. Тонкий провод в виде дуги, составляющей треть кольца радиусом 15 см, находится в однородном магнитном поле 20 мкТл. По проводу течет ток 30 А. Плоскость, в которой лежит дуга, перпендикулярна линиям магнитной индукции, и подводящие провода находятся вне поля. Определить силу, действующую на провод.
23. Короткая катушка площадью поперечного сечения 250 см2, содержащая 500 витков провода, по которому течет ток 5 А, помещена в однородное магнитное поле напряженностью 1000 А/м. Найти: 1) магнитный момент катушки; 2) вращающий момент , действующий на катушку, если ось катушки составляет угол 30° с линиями поля.
(Ответ: 6,25 Н/м; = 7,85·10-3 Н·м).
24. Квадратная рамка со стороной 1 м из тонкого провода может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, совпадающей с одной из сторон. Масса рамки равна 20 г. Рамку поместили в однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл, направленное вертикально вверх. Определить угол, на который отклонилась рамка от вертикали, когда по ней пропустили ток 10 А.
25. В однородном магнитном поле с индукцией 1 мТл в плоскости, перпендикулярной линиям магнитной индукции, расположено тонкое проволочное полукольцо длиной 50 см, по которому течет ток 5 А. Определите результирующую силу, действующую на полукольцо.
26. По двум параллельным прямым проводникам длиной 2 м каждый, находящимся в воздухе на расстоянии 10 см друг от друга, в противоположном направлении текут токи. Сила взаимодействия проводников с током равна 20 мН. Определите силу тока во втором проводнике, если в первом она равна 50 А.
27. По прямому горизонтальному проводу пропускают ток 100 А. Под этим проводом на расстоянии 1 см расположен второй, параллельный ему медный провод, по которому пропускают ток 50 А. Определите, какова должна быть площадь поперечного сечения второго провода, чтобы он удерживался в состоянии равновесия незакрепленным. Плотность меди 8,93 г/см 3 .
(Ответ: = 1,14 мм 2 ).
28. Из проволоки сделано полукольцо радиусом 10 см, по которому протекает ток силой 10 А. Полукольцо помещено в магнитное поле, вектор индукции которого лежит в плоскости полукольца и перпендикулярен диаметру. Определите силу, действующую на проволоку, если индукция магнитного поля равна 50 мТл.
29. Медный провод с сечением , изогнутый в виде рамки, может вращаться вокруг горизонтальной оси (рис. 40). Провод находится в однородном магнитном поле, направленном вертикально. Когда по проводу течет ток , провод отклоняется на угол от вертикали. Определить индукцию поля .Плотность меди .(Ответ: ).
30. Катушка гальванометра, состоящая из 600 витков проволоки, подвешена на нити длиной 10 см и диаметром 0,1 мм в магнитном поле с напряженностью 16·10 4 А/м так, что её плоскость параллельна направлению магнитного поля. При включении тока катушка повернулась на угол 0,5°. Чему равен этот ток? Стороны рамки катушки равны соответственно 2,2 см и 1,9 см. Модуль сдвига материала нити = 6·10 9 Н/м 2 .
Напряжение в железном проводнике длиной 100 см и сечением 1 мм2 равно 0, 3 В?
Напряжение в железном проводнике длиной 100 см и сечением 1 мм2 равно 0, 3 В.
Удельное сопротивление железа 0, 1 Ом · мм2 / м.
Вычислите силу тока в стальном проводнике.
Решение во вложении :
На железный проводник длиной 10 м и сечением 2 мм2 подано напряжение 12 мВ?
На железный проводник длиной 10 м и сечением 2 мм2 подано напряжение 12 мВ.
Чему равна сила тока, протекающего по проводнику?
Какова сила тока в стальном проводнике длиной 12м и сечением 4мм2, на который подано напряжение 72мВ?
Какова сила тока в стальном проводнике длиной 12м и сечением 4мм2, на который подано напряжение 72мВ?
(удельное сопротивление стали 0, 12 Ом•мм2 / м).
Сила тока в стальном проводнике длиной 140 см и площадью поперечного сечения 2 миллиметров в квадрате равна 250 миллиампер каково напряжение на концах этого проводника удельное сопротивление стали на ?
Сила тока в стальном проводнике длиной 140 см и площадью поперечного сечения 2 миллиметров в квадрате равна 250 миллиампер каково напряжение на концах этого проводника удельное сопротивление стали на 15 миллиметров в квадрате деленный на метр.
Какова сила тока в стальном проводнике длиной 12м и сечением 4мм ^ 2, на который подано напряжение 72 мВ( Удельное сопротивление стали равно 0, 12Ом * мм ^ 2 / м)?
Какова сила тока в стальном проводнике длиной 12м и сечением 4мм ^ 2, на который подано напряжение 72 мВ( Удельное сопротивление стали равно 0, 12Ом * мм ^ 2 / м).
Напряжение в железном проводнике длиной 100 см и сечением 1 мм² равно 0?
Напряжение в железном проводнике длиной 100 см и сечением 1 мм² равно 0.
3 В. Удельное сопротивление железа 0, 1 Ом * мм² / м.
Определить силу тока в проводнике, если напряжение на его концах равно 100 В, длина проводника равна 2 м, площадь поперечного сечения проводника равна 0, 0004 м в квадрате, удельное сопротивление пров?
Определить силу тока в проводнике, если напряжение на его концах равно 100 В, длина проводника равна 2 м, площадь поперечного сечения проводника равна 0, 0004 м в квадрате, удельное сопротивление проводника равно 0, 08 Ом умноженное на м.
Запишите, какими буквами обозначаются : заряд ; сила тока ; напряжение ; сопротивление ; длина проводника ; площадь поперечного сечения проводника ; удельное сопротивление?
Запишите, какими буквами обозначаются : заряд ; сила тока ; напряжение ; сопротивление ; длина проводника ; площадь поперечного сечения проводника ; удельное сопротивление.
Опредидите сопротивления и силу тока стального проводника сечения 0, 2мм, длиной 150м, если напряжение 40в?
Опредидите сопротивления и силу тока стального проводника сечения 0, 2мм, длиной 150м, если напряжение 40в.
Если вам необходимо получить ответ на вопрос Напряжение в железном проводнике длиной 100 см и сечением 1 мм2 равно 0, 3 В?, относящийся к уровню подготовки учащихся 5 - 9 классов, вы открыли нужную страницу. В категории Физика вы также найдете ответы на похожие вопросы по интересующей теме, с помощью автоматического «умного» поиска. Если после ознакомления со всеми вариантами ответа у вас остались сомнения, или полученная информация не полностью освещает тематику, создайте свой вопрос с помощью кнопки, которая находится вверху страницы, или обсудите вопрос с посетителями этой страницы.
На 74 градусов. Наверное так.
Площадь верхнего основания конуса не имеет никакого значения. Со стороны нижнего основания на стол действует сила mg, распределённая по площади Sa Единственно, надо площадь перевести в квадратные метры Sa = 4 см² = 4 / 10000 м² = 0, 0004 м² P = mg /..
Поскольку за ПЕРИОД грузик пройдет расстояние, равное четырем амплитудам : L₀ = 4 * 3 = 12 см или 0, 12 м то число колебаний : n = L / L₀ = 0, 36 / 0, 12 = 3 Ответ : 3 колебания.
Q = λ * m = 4 * 330000 = 1320000Дж или 1320 кДж.
Решение Q = m * λ Отсюда находим массу m = Q / λ = 0, 1 кг 100 грамм свинца.
V = 72 км / ч = 20 м / с ; = V² / R = 20² / 500 = 0, 8 м / с² ; N = m(g - ) = 500×(10 - 0, 8) = 4600 Н (4500, если брать g за 9. 8 м / с²).
Правильный ответ это б.
0, 3 * m1 = N * 0, 2 0, 1 * N = 0, 3 * M m1 = 2M M = 1, 2 кг.
Потому что перемещение , cкорость, ускорение - величины векторные и работать с векторами труднее чем с проекциями.
Ответ : Объяснение : Дано : S₁ = S / 4V₁ = 72 км / чS₂ = 3·S / 4V₂ = 15 м / с____________Vcp - ? Весь путь равен S. Время на первой четверти пути : t₁ = S₁ / V₁ = S / (72·4) = S / 288 чВремя на остальной части пути : t₂ = S₂ / V₂ = 3·S / (15·4) = 3..
© 2000-2022. При полном или частичном использовании материалов ссылка обязательна. 16+
Сайт защищён технологией reCAPTCHA, к которой применяются Политика конфиденциальности и Условия использования от Google.
Медный проводник имеет длину 500 м и площадь поперечного сечения 0, 5 мм2?
Медный проводник имеет длину 500 м и площадь поперечного сечения 0, 5 мм2.
А) Чему равна сила тока в проводнике при напряжении на его концах 12 В?
Удельное сопротивление меди 1, 7 · 10–8 Ом · м.
Б) Определите скорость упорядоченного движения электронов.
Концентрацию свободных электронов для меди примите равной 8, 5 · 1028 м–3, а модуль заряда электрона равным 1, 6 · 10–19 Кл.
Чему равно электрическое сопротивление медного проводника длиной 50 м и площадью поперечного сечения 1мм2 если удельное сопротивление меди равно 1, 7 * 10 - 2ом?
Чему равно электрическое сопротивление медного проводника длиной 50 м и площадью поперечного сечения 1мм2 если удельное сопротивление меди равно 1, 7 * 10 - 2ом.
При средней скорости упорядоченного движения электронов в медном проводнике 0?
При средней скорости упорядоченного движения электронов в медном проводнике 0.
1 мм / с сила тока равна 2 А.
Какова площадь сечения проводника (в мм ^ 2) Плотность меди = 8.
9 * 10 ^ 3 кг / м ^ 3.
Эл. током называют : а)движение электронов по проводнику б)упорядоченное движение электронов по проводнику в)движение эл?
Эл. током называют : а)движение электронов по проводнику б)упорядоченное движение электронов по проводнику в)движение эл.
Зарядов по проводнику г)упорядоченное движение эл.
Зарядов по проводнику.
1. Рассчитайте сопротивление медного провода, длина которого равна 9 км, а площадь поперечного сечения 30 мм2?
1. Рассчитайте сопротивление медного провода, длина которого равна 9 км, а площадь поперечного сечения 30 мм2.
Удельное сопротивление меди 0, 017 .
Какова сила тока в этом проводнике, если напряжение на его концах 3, 4 в?
Через поперечное сечение проводника за 7 мин проходит 4 * 10 ^ 20 электронов?
Через поперечное сечение проводника за 7 мин проходит 4 * 10 ^ 20 электронов.
Чему равна сила тока в проводнике?
Стальной проводник диаметром 1 мм имеет длину 100 м?
Стальной проводник диаметром 1 мм имеет длину 100 м.
А) Определите сопротивление стального проводника, если удельное сопротивление стали 12 · 10–8 Ом · м.
Б) Какое напряжение нужно приложить к концам этого проводника, чтобы через его поперечное сечение за 0, 3 с прошел заряд 1 Кл?
В) При какой длине проводника и заданном напряжении на его концах (см.
Пункт б) скорость упорядоченного движения электронов будет равна 0, 5 мм / с?
Концентрация электронов проводимости в стали 1028 м–3.
Модуль заряда электрона примите равным 1, 6 · 10–19 Кл.
Число свободных электронов в 1м ^ 3 меди равно 10 ^ 28?
Число свободных электронов в 1м ^ 3 меди равно 10 ^ 28.
Определить скорость направленного движения электронов в медном проводнике с площадью поперечного сечения 5мм ^ 2 если сила тока равна 400 А.
Как скорость упорядоченного движения электронов в металлическом проводнике зависит от напряжения на концах проводника?
Как скорость упорядоченного движения электронов в металлическом проводнике зависит от напряжения на концах проводника?
Сколько электронов пройдёт через поперечное сечение проводника за 5 минут, если сопротивление проводника равно 44 Ом, а напряжение на его концах 220 В?
Сколько электронов пройдёт через поперечное сечение проводника за 5 минут, если сопротивление проводника равно 44 Ом, а напряжение на его концах 220 В?
Вы открыли страницу вопроса Медный проводник имеет длину 500 м и площадь поперечного сечения 0, 5 мм2?. Он относится к категории Физика. Уровень сложности вопроса – для учащихся 10 - 11 классов. Удобный и простой интерфейс сайта поможет найти максимально исчерпывающие ответы по интересующей теме. Чтобы получить наиболее развернутый ответ, можно просмотреть другие, похожие вопросы в категории Физика, воспользовавшись поисковой системой, или ознакомиться с ответами других пользователей. Для расширения границ поиска создайте новый вопрос, используя ключевые слова. Введите его в строку, нажав кнопку вверху.
Найдите скорость упорядоченного движения электронов в стальном проводнике, концентрация электронов проводимости в котором n = 10 ^ 28 м ^ - 3 при напряженности поля Е = 96 мВ / м?
Найдите скорость упорядоченного движения электронов в стальном проводнике, концентрация электронов проводимости в котором n = 10 ^ 28 м ^ - 3 при напряженности поля Е = 96 мВ / м.
Найдите напряжение на концах проводника , если через его поперечное сечение проходит за 2 с заряд 5 Кл ?
Найдите напряжение на концах проводника , если через его поперечное сечение проходит за 2 с заряд 5 Кл .
Сопротивление проводника 10 Ом.
За 3 минуты через поперечное сечение проводника проходит заряд 360 Кл?
За 3 минуты через поперечное сечение проводника проходит заряд 360 Кл.
Напряжение на концах проводника 4 В.
Найти сопротивление проводника.
К концам проводника сопротивление R = 1000 Ом , приложено напряжение U = 2В ?
К концам проводника сопротивление R = 1000 Ом , приложено напряжение U = 2В .
Какой заряд q проходит через поперечное сечение проводника .
На этой странице находится вопрос Стальной проводник диаметром 1 мм имеет длину 100 м?, относящийся к категории Физика. По уровню сложности данный вопрос соответствует знаниям учащихся 10 - 11 классов. Здесь вы найдете правильный ответ, сможете обсудить и сверить свой вариант ответа с мнениями пользователями сайта. С помощью автоматического поиска на этой же странице можно найти похожие вопросы и ответы на них в категории Физика. Если ответы вызывают сомнение, сформулируйте вопрос иначе. Для этого нажмите кнопку вверху.
Читайте также: