Задания для контрольной работы № 1

1. Через проводник в течение 0,5 ч проходит заряд Q = 2700 Кл. Определить ток в электрической цепи.

2. Определить время прохождения заряда g = 0,6 Кл по проводнику при заданном значении тока: 1) 0,5 А; 2) 0,03 А; 3) 2 мА; 4) 15 А; 5) 50 мА; 6) 2 А.

3. Через поперечное сечение проводника 5=2,5 мм² за время 0,04 с прошел заряд Q=20∙10^-3 Кл. Определить плотность тока в проводнике.

4. По проводнику с поперечным сечением S=0,24 мм² проходит ток, плотность которого J=5 А/мм². Определить ток и заряд, прошедшие через проводник за время: 1) 0,005 с; 2) 1 с; 3) 100 мкс; 4) 20 мс; 5) 0,4 с; 6) 5 с.

5. Определить сопротивление провода, имеющего длину 150м и диаметр d=0,2мм, выполненного из: 1) константана; 2) латуни; 3) стали; 4) фехраля; 5) платины; 6) алюминия.

6. Определить длину медного изолированного провода, если его диаметр d=0,3мм, а сопротивление 82 Ом.

7. Сопротивление манганинового провода при в 20 °С – 500 Ом, а при 280 °С – 500,8 Ом. Определить температурный коэффициент манганина.

8. Сопротивление датчика, выполненного из медного провода, при 20 °С составляет 25 Ом. Определить измеренную с его помощью температуру, если сопротивление датчика возросло до 32,8 Ом.

9. Определить материал проводника, если его сопротивление при 20 °С составляет 400 Ом, а при 75 °С равно 503,2 0м.

10. Сопротивление провода 2,35 Ом при длине 150м и диаметре 1,5мм. Определить материал провода.

11. Определить длину провода диаметром 0,5 мм для нагревательного элемента при включении его в сеть с напряжением 220 В при токе потребления 6,5 А, выполненного из: 1) нихрома; 2) константана; 3) стали; 4) фехраля; 5) алюминия; 6) манганина. Определить плотность тока.

12. Определить длину медного провода, намотанного на катушку, если при подаче на выводы этой катушки напряжения 27 В значение тока составило 5 А. Диаметр провода 0,8 мм. Определить плотность тока.

13. Определить необходимую длину нихромового провода диаметром 0,1 мм для изготовления паяльника мощностью Р=80Вт на напряжение U = 220 В.

14. Медный провод диаметром d=l,2 мм имеет длину 120 м. Определить его сопротивление при 20 °С и 80 °С.

15. Сопротивление R обмотки трансформатора до его включения в сеть при 20 °С было равно 2,0 Ом. Определить температуру нагрева его обмотки в процессе работы, если ее сопротивление увеличилось до 2,28 Ом. Обмотка выполнена из медного провода.

16. При испытании двигателя постоянного тока измерили сопротивление обмотки якоря до начала работы двигателя при 18 °С. Обмотка выполнена из меди, и ее сопротивление 0,52 Ом. По окончании работы сопротивление якоря увеличилось до 0,58 Ом. Определить температуру нагрева якорной обмотки.

17. При нагревании сопротивление провода из: 1) алюминия; 2) латуни; 3) нихрома; 4) стали; 5) фехраля; 6) вольфрама — изменилось на 5%. Определить, до какой температуры был нагрет каждый проводник, если t₀=20 °С.

18. Определить сопротивление резистора и напряжение, подведенное к нему, если потребляемый ток 3,5 А, а количество теплоты, выделившееся на резисторе в течение 1 ч, 8165 Дж.

19. Нагревательный элемент сопротивлением 15Ом подключен к источнику напряжением 120 В. Определить время, на которое необходимо его включить, чтобы выделилось 1200 кДж теплоты. Определить также потребляемый им ток и стоимость электроэнергии, если 1 кВт∙ч стоит 4 коп.

20. Электропечь, работающая при напряжении U=200 В, потребляет мощность Р=3 кВт. Определить сопротивление и ток в обмотке, количество теплоты и стоимость электроэнергии, если печь работала в течение 8 ч. Стоимость 1 кВт∙ч электроэнергии — 2 коп.

21. При зарядке аккумуляторной батареи в течение времени 4 ч 45 мин при напряжении U=220 В была затрачена энергия 5,5кВт∙ч. Определить ток зарядки батареи и потребляемую ею мощность.

22. Определить время, необходимое для зарядки аккумулятора с внутренним сопротивлением 10 Ом, если напряжение, подведенное к батарее, U=24 В, а энергия W= 0,37 кВт∙ч.

23. Определить эквивалентное сопротивление на зажимах АВ схемы рис. 2.2, где R₁ =0,5 Ом, R₂=5 Ом, R₃ = 9 Ом.

24. Определить эквивалентное сопротивление электрической цепи, представленной на рис. 2.3, если R₁=2,5 Ом, R₂=6Om, R₃=2 Ом, R₄=1,5 Ом, R₅=3 Ом.

25. На рис. 2.4 представлена схема электрической цепи, где R₁ = R₂ =15Ом, R₃=R₆=20 Ом, R₄=R₅=17,5 Ом, R₇ =12Ом. Определить эквивалентное сопротивление цепи между зажимами АВ, CD.

26. Определить в общем виде сопротивление электрической цепи, представленной на рис. 2.5, относительно зажимов АВ, ВС, CD.

27. В схеме рис. 2.6 значения сопротивлений резисторов одинаковы и равны R. Определить в общем виде значения сопротивлений между зажимами АВ, AC, AD, CD, EF.

28. Для электрической цепи, представленной на рис. 2.7, определить сопротивления на участках цепи АВ, ОЕ и АЕ вобщем виде, если R₁=R₂=R₃=R₄=R.

29. Определить сопротивление электрической цепи между зажимами АВ (рис. 2.8), если R₁=R₂=4 Ом, R₃=6 Ом, R₄=10 Ом. Как изменится эквивалентное сопротивление цепи, если закоротить точки: а) С и D; б) А и С; в) С и В; г) D и В.

30. Определить эквивалентное сопротивление электрической цепи, представленной на рис. 2.9, где R₁=R₅=3 Ом; R₂ =2,8 Ом; R₃=1 Om; R₄=6,2 Ом; R₆=2 Ом.

31. Для электрической цепи, представленной на рис. 2.10, определить общую проводимость цепи, если R₁=25 Ом, R₂= 50 Ом, R₃ = 40 Ом и R₄=60 Ом.

32. На рис. 2.13 представлена схема делителя. Определить напряжение между зажимами 1 — 2, 1 — 3, 1 — 4, если на вход делителя (зажимы 1 —5) подано напряжение 100 В.

33. К источнику постоянного тока с ЭДС Е=1,5 В и внутренним сопротивлением 2,5 Ом подключен резистор сопротивлением 10 Oм. Определить ток в цепи и падение напряжения на источнике.

34. Напряжение на зажимах источника, нагруженного сопротивлением, 250 Ом, 4,5 В. Напряжение на зажимах того же источника без нагрузки U=4,77 В. Определить внутреннее сопротивление источника.

35. Ток короткого замыкания источника 48 А. При подключении к источнику резистора сопротивлением R= 19,5 Ом ток в цепи уменьшился до 1,2 А. Определить ЭДС источника и его внутреннее сопротивление.

36. Источник напряжения имеет ЭДС 4,5 В и ток короткого замыкания 3,6 А. Определить падение напряжения на нем и ток нагрузки, если он нагружен на резистор сопротивлением R= 5 Ом.

37. Напряжение на зажимах источника при холостом ходе 250 В. Напряжение на тех же зажимах при нагруженном источнике 242 В. Внутреннее сопротивление источника 2,5 Ом. Определить ток, сопротивление нагрузки и мощность, отдаваемую источником. Составить баланс мощностей.

38. Источник постоянного тока с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 2 Ом нагружен на резистор с переменным сопротивлением, изменяющимся от нуля до 30 Ом. Построить графики: 1) изменения мощности нагрузки Р_н; при следующих значениях R_н: 0; 1; 2; 3; 4; 6; 8; 10; 14; 18; 22; 28; 30 Ом. Найти графически максимальное значение потребляемой мощности.

39. Источник ЭДС с внутренним сопротивлением 0,10 Ом нагружен на потребитель, на котором за 1 ч работы выделилось 1729 Дж при токе потребления 0,75 А. Определить ЭДС источника.

40. Мощность, отдаваемая источником питания в режиме короткого замыкания, Р_к = 344 Вт. Его внутреннее сопротивление 2,2 Ом. Определить значение ЭДС источника, сопротивление нагрузки при токе 0,6 А и мощность нагрузки. Составить баланс мощностей.

41. На резистор сопротивлением 120 Ом подано напряжение от источника ЭДС 300 В через реостат сопротивлением 480 Ом (рис. 2.15). Определить, в каких пределах можно изменять ток и напряжение в нагрузке с помощью реостата при: 1) замкнутом и 2) разомкнутом тумблере Кл. Внутренним сопротивлением источника пренебречь.

42. К источнику постоянного тока с ЭДС Е= 125 В подключены последовательно три резистора сопротивлениями 100 Ом, 30 Ом, 120 Ом. Определить ток в цепи, падение напряжения и мощность на каждом резисторе. Внутренним сопротивлением источника пренебречь.

43. Резисторы R₁, R₂ и R₃ соединены последовательно, и к ним подведено напряжение 24 В. На резисторе R₁ =8 Ом выделяется мощность Р=4,5 Вт. Определить сопротивления резисторов R₂ и R₃ и падение напряжения на каждом из них, если R₁=0,5R₂.

44. Нагрузкой источника с ЭДС 27 В является делитель, состоящий из трех резисторов: R₁, R₂ и R₃. Ток, потребляемый цепью, 2 мА, падение напряжения на добавочном резисторе R _д равно 5 В и R₁ =10 R2. Определить сопротивления всех резисторов и потребляемую мощность.

45. Источник постоянного тока с ЭДС 300 В нагружен на резистор сопротивлением R =2,5 кОм. Ток потребителя необходимо менять от 10 до 100 мА с помощью последовательно включенного реостата. Определить максимальное и минимальное сопротивления реостата, мощность потребителя и реостата при максимальном и минимальном токах. Составить баланс мощностей.

46. Мощность, потребляемая последовательно соединенными резисторами R₁, R₂ и R₃, Р=25 Вт при токе цепи 0,2 А. На участке, где включены резисторы R₁ и R₂, падение напряжения 55 В. Сопротивление резистора R₁ =130 Ом. Определить сопротивления R₂ и R₃, напряжение на входе цепи и составить баланс мощностей.

47. К источнику с напряжением U =300 В подключены параллельно четыре лампы накаливания с сопротивлениями 1200 Ом, 500 Ом; 750Ом, 1000 Ом. Определить общее сопротивление и проводимость цепи, токи в лампах и общую потребляемую мощность.

48. На вход цепи (рис. 2.16) подано напряжение U =27 В. Определить токи на всех участках цепи и потребляемую цепью мощность, если R1 =40 Ом, R2 = 75 Ом, R3 =70 Ом, R4= 80 Ом.

49. Определить сопротивление ламп накаливания при указанных на них мощностях Р=25; 40; 60; 100; 150; 500 Вт и напряжении 220 В.

50. Электронагревательный элемент потребляет мощность Р=770 Вт при напряжении U =220 В. Определить ток, проходящий через этот элемент, его сопротивление и количество теплоты, выделившееся за 0,5 ч непрерывной работы.

51. К зажимам АВ схемы рис. 2.8 подано напряжение 120 В. Определить значения токов во всех ветвях и в неразветвленной части цепи, падения напряжения на участках AC, СВ, CD и DB, если R1 = 900 Ом, R2 = R3 = 300 Ом, R4 = 375 Ом.

52. Для электрической цепи на рис. 2.8 заданы значения напряжения и тока на участке СВ 35 В, 0,175 А, сопротивления резисторов R1 = 600 Ом, R 2 = 450 Ом и потребляемая цепью мощность Р = 24 Вт. Определить напряжение на входе цепи, токи во всех ветвях и сопротивления резисторов R3 и R4.

53. Мощность, потребляемая цепью, представленной на рис. 2.8, 115,2 Вт, мощность 16 Вт на участке CD, ток 2 А, сопротивление резистора R4=2 Om и отношение токов I₂:I₁=4:1. Определить сопротивления резисторов R1, R2, R3, токи в ветвях, входное напряжение и составить баланс мощностей.

54. К входным зажимам электрической цепи (см. рис. 2.9) приложено напряжение 24 В. Ток в неразветвленной части цепи 5,2 А. Сопротивления резисторов R3 = 1,0 Ом, R6 = 2 Ом и ток I₃ = 2,5 А. Отношение напряжений U₂:U₅ = 3:1, а отношение токов I₅:I₆ = 2:1. Определить токи и сопротивления во всех ветвях.

55. На рис. 2.17 представлена схема электрической цепи с источником, имеющим 50 В, нагруженным на потребитель, состоящий из резисторов R1 = 80 Ом, R2 = 300 Ом, R3 = 700 Ом, R4 = 110 Ом. Определить токи во всех ветвях.

56. Для электрической схемы рис. 2.18 заданы значения сопротивлений резисторов R1 = R2 = 25 Ом, R5 =15 Om, R4 = 75 Ом и входное напряжение 105 В. Определить проводимости и токи в ветвях, падения напряжений на всех участках цепи и потребляемую ею мощность.

57. В электрической схеме рис. 2.19 сопротивления резисторов R1 = 30 Ом, R2 = 90 Om, R3 = R6 = 100 Ом, R4 = R5 = 160 Ом, R7= 50 Ом. Определить эквивалентное сопротивление цепи, напряжение на входе и токи в ветвях, если /₄ = 0,05 А.

58. ЭДС, приложенная к входу цепи (рис. 2.19), 250 В. Сопротивления резисторов R1 = R5 = = 6,5 Ом, R2 = 24 кОм, R3 = 2,5 кОм, R4 = 7,5 кОм, R6 = 8,5 кОм, R7 = 2 кОм. Определить разность потенциалов между точками а и b. Как изменится эта разность, если закоротить сопротивление R7.

59. Батарея составлена из трех последовательно соединенных элементов с ЭДС каждого 1,5 В и внутренним сопротивлением 0,5 Ом. Определить сопротивление нагрузки, падение напряжения на зажимах батареи и мощность нагрузки, если мощность, отдаваемая источником, Р = 2,25 Вт.

60. Три источника постоянного тока, имеющие ЭДС 4,5 В каждый с внутренним сопротивлением по 0,6 Ом, включены параллельно и нагружены на резистор сопротивлением 2,4 Ом. Определить ток нагрузки и падение напряжения на зажимах батареи. Определить ток нагрузки и падение напряжения на источнике, если включен только один источник ЭДС.

61. На батарее, составленной из двух одинаковых параллельно включенных сухих элементов, у каждого из которых 1,5 В, падение напряжения 1,36 В. Батарея нагружена на резистор сопротивлением R = 1,1 Ом. Определить внутреннее сопротивление каждого элемента.

62. К батарее, составленной из трех параллельно соединенных аккумуляторов с ЭДС 2,4 В и внутренним сопротивлением каждого 0,75 Ом, подключена нагрузка с сопротивлением, изменяющимся от 0,35 до 2,75 Ом. Определить пределы изменения тока нагрузки и мощность, отдаваемую источником, при максимальном и минимальном значениях тока.

63. К батарее, составленной из элементов, у каждого из которых ЭДС 1,5 В и внутреннее сопротивление 0,9 Ом, подключена нагрузка сопротивлением 3,0 Ом, на которой выделяется мощность Р = 3 Вт. Определить, какое минимальное количество элементов необходимо для обеспечения указанной мощности на нагрузке.

64. В электрической цепи, представленной на рис. 2.20, определить токи во всех ветвях и падения напряжения на зажимах источников, если Е₁ =36 B, Е₂=27 В, r₁= 3,5Ом, r₂ = 1 Ом, R1 = 8,5 Ом, R3 = 6 Ом.

65. Для электрической схемы рис. 2.20 заданы значения Е₁ = 10В, r₁ = 1 Ом, r₂ = 2Ом, R1 = R3 = = 15 Ом и ток 0,34 А. Определить ЭДС E₂, токи I₂ и I₃ и режим работы обоих источников.

66. Определить ЭДС источников и ток в цепи (рис. 2.20), если падение напряжения U₃ = 0,6 В, R3 = 1,2 Ом, R1 = 0,9 Ом, ток I₂ = 0,7А, внутренние сопротивления источников r₁ = 0,1 Ом, r₂ = 0,3 Ом. Составить баланс мощностей.

67. На рис. 2.21 представлена электрическая цепь, где E₁ = 130В, E₂ = 85 В и сопротивления резисторов R1 = R3 = 20 Ом, R2 = 40 Ом, r₁=r₂= 0. Определить токи в ветвях и составить баланс мощностей.

 

68. Для схемы рис. 2.22 заданы значения сопротивлений R1 = 2 кОм, R2 = R4 = 5 кОм, R3 = = 20кОм, R 5 = 4кОм. Определить токи в ветвях и составить баланс мощностей, если Е₁ = 300 В, E₂ = 500 В и r₁ = r₂ = 0.

69. В электрической схеме рис. 2.23 определить токи во всех ветвях и составить баланс мощностей, если Е₁ = 1 В, r₁ = 2 Ом, Е₂ = 2 В, r ₂ = 3 Ом, E₃ = 6 В, r₃ = 1,5 Ом, R1 = 5,5 Ом, R4 = R5 = 5 Ом, R6 = 4,5 Ом. Указать режимы работы источников.

70. Определить токи во всех ветвях сложной электрической цепи (рис. 2.24) при заданных значениях E₁ = 1,5 В, r₁ =0,5 Ом, E₂ = 4,5 В, r₂ = 0,4 Ом, Е₃ = 3,5 В, r₃ = 0,1 Ом, R4= 10 Ом, R5= 15 Ом, R6 = 2 Ом. Определить мощность, отдаваемую источниками.

71. К входным зажимам двухпроводной линии приложено напряжение 300 В. Сопротивление потребителя R = 50 Ом, и он находится на расстоянии 280 м от входных зажимов. Определить потерю напряжения в проводах и мощность нагрузки, если провода выполнены из меди сечением 6 мм².

72. Напряжение на нагрузке, подключенной к двухпроводной линии из алюминиевых проводов, 100 В. Потеря напряжения в линии Δ U =27 В при токе нагрузки 10 А. Определить сечение проводов, если потребитель находится от источника ЭДС на расстоянии 770 м.

73. От источника с ЭДС 250 В и внутренним сопротивлением 3,6 Ом питается нагрузка через двухпроводную линию из медных проводов сечением 10 мм². Определить сопротивление нагрузки, потребляемую ею мощность, сопротивление проводов и КПД линии, если потребитель удален от источника на 1800 м и потеря напряжения в линии 30 В.

74. Определить ток нагрузки и потерю напряжения в линии при отключении и закорачивании нагрузки, находящейся на конце двухпроводной линии из медных проводов сечением S= 12,5 мм² и длиной 320 м, если на входе линии подключен источник с ЭДС Е= 120 В и внутренним сопротивлением 1,5 Ом.

75. На двухпроводной линии из алюминиевого провода сечением 4 мм² и длиной 500 м произошло короткое замыкание. Для определения места аварии к входным зажимам подсоединен мощный источник с напряжением 24 В. Измеренное значение тока при этом 5 А. Определить место аварии:

76. Как изменится сопротивление проволочного резистора: а) при увеличении его длины в 2 раза; б) при уменьшении площади поперечного сечения провода в 3 раза; в) при одновременном увеличении длины в 4 раза, а диаметра провода в 2 раза?

77. Для двух резисторов была выбрана проволока одной и той же длины, изготовленная из одного материала. При каком соотношении диаметров проволок сопротивление одного из резисторов будет: а) в 3 раза меньше; б) в 4 раза больше; в) в 10 раз больше сопротивления другого резистора?

78. Определить минимальный диаметр медной проволоки длиной 100 м, если ее сопротивление не должно превышать 1 Ом. Чему равно сопротивление 1 м медной проволоки 0 2 мм?

79. Найти сопротивление вольфрамовой нити длиной 70 м и 0 0,1 мм. Каково сечение вольфрамовой проволоки, если ее сопротивление составляет 0,5 Ом на каждый метр длины?

80. Определить сопротивление резистора, обмотка которого выполнена из нихромового провода 0 0,1 мм, намотанного в один ряд виток к витку на керамический каркас длиной 10 мм и 04 мм. Как изменится сопротивление при двухрядной на мотке?

81. При измерениях было установлено, что проволочный резистор, изготовленный из проволоки длиной 100 м и 0 0,6 мм, имел сопротивление 50 Ом. Из какого металла или сплава был изготовлен резистор?

82. При увеличении длины фехралевого провода на 10 м его сопротивление возросло в 3 раза. Найти первоначальную длину и сопротивления провода в обоих случаях при сечении 2,5 мм².

83. Определить сопротивление резистора, на каркас которого (рис. 1.3) намотано 100 витков нихромовой проволоки 0 1 мм, а конструктивные параметры равны а= 10 мм, а =60°.

84. Рассчитать сопротивление сталеалюминевого провода воздушной линии, если он состоит из 54 алюминиевых и 7 стальных жил 0 3 мм. Длина провода составляет 300 км, все жилы соединены между собой параллельно.

85. Медная электрическая проводка была заменена на алюминиевую такой же длины и сопротивления. Определить соотношение между сечениями проводов. Найти экономию в массе, полученную при замене медного провода алюминиевым.

86. Определить сопротивление медного резистора при температурах 323; 338; 353 К, если при начальной температуре Т_о= 293 К его сопротивление было равно 50 Ом.

87. Каков температурный коэффициент сопротивления резистора, если при изменении температуры среды на 100 К его сопротивление изменилось на 500 Ом? Номинальное значение сопротивления 1 кОм.

88. Сопротивление резистора при температуре 323 К составляет 270 Ом, а при температуре Т₂ = 353 К достигает 293 Ом. Найти температурный коэффициент резистора и его номинальное сопротивление при температуре 293 К. Из какого материала изготовлен резистор?

89. Сопротивление электрической лампы с номинальными параметрами 60 Вт и 220 В при температуре 293 К (т. е. в не нагретом состоянии) равно 62 Ом. Найти температуру накаленной вольфрамовой нити при номинальном напряжении, приняв температурный коэффициент равным 5∙10^-3 1/К во всем диапазоне температур.

90. До какой температуры необходимо нагреть провод из манганина, вольфрама, нихрома, чтобы его сопротивление увеличилось на 1 % по сравнению с сопротивлением при температуре 293 К?

91. Переменный проволочный резистор сопротивлением от 0 до 1,5 кОм подключен к источнику напряжения 42 В Какой ток будет проходить через резистор, если а) под напряжением все витки, б) подвижный контакт посередине, в) под напряжением 80 % витков, г) под напряжением 20 % витков?

92. Определить напряжение на выходе переменного проволочного резистора, подключенного к источнику напряжения 42 В, если напряжение снимается а) со всего резистора, б) с поло вины витков, в) с четверти витков Сопротивление резистора нагрузки считать много больше сопротивления резистора

93. Как изменится емкость плоского конденсатора: а) при увеличении площади пластин в 3 раза; б) при уменьшении рас стояния между пластинами в 4 раза; в) при одновременном уменьшении площади в 2 раза и расстояния в 3 раза?

94. Сколько пластин площадью 10^{-2 м2} надо соединить параллельно, чтобы получить конденсатор емкостью 0,1 мкФ, если в качестве диэлектрика применена лакоткань толщиной 0,05 мм с диэлектрической проницаемостью 5?

95. Чему равна емкость плоского конденсатора с круглыми пластинами 10 мм, если расстояние между пластинами 0,01 мм, а относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика 2,4? Из какого материала выполнен диэлектрик?

96. Определить энергию электрического поля конденсатора емкостью 10 мкФ при напряжении на пластинах 220 В. Какую работу необходимо совершить источнику напряжения, чтобы перезарядить конденсатор до такого же напряжения, но противоположного знака?

97. Энергия электрического поля при зарядке конденсатора от источника постоянного напряжения 100 В составляет 5 мДж. Найти энергию конденсатора при напряжениях 200; 360; 50 В. Указать, в каком элементе цепи расходуется эта энергия при переключении конденсатора.

98. Для изготовления плоского цилиндрического конденсатора используются полоски фольги и полиэтиленовой пленки одинаковой ширины 20 мм. Какой длины необходимо взять пленку и фольгу, чтобы получить емкость конденсатора 3,3 нФ? Толщина полиэтиленовой пленки 0,1 мм.

99. Плоский конденсатор с двухслойным диэлектриком (рис. 1.4, а) имеет следующие параметры: l₁ = 0,1 мм и l₂ = 0,5 мм, площадь пластин 0,01 м². Определить емкость С конденсатора и максимальное напряжение, на которое его можно подключить, если первый слой выполнен из картона, а второй слой воздушный.

100. Конденсатор переменной емкости состоит из пластин, выполненных в виде полуокружностей, расположенных на одной оси (рис. 1.4, б). Определить зависимость емкости конденсатора от угла поворота подвижной пластины, если расстояние между пластинами 1 мм, а радиус полуокружности 35 мм. Найти относительное изменение емкости на градус угла поворота.

101. Ось конденсатора переменной емкости (рис 1 4, б) вращается ручкой настройки с частотой ω=2 1/с Как изменяется емкость конденсатора в течение 1 с, если радиус полуокружности 30 мм, а расстояние между подвижной и неподвижной частями 0,5 мм?

102. При включении электролитического конденсатора в цепь была нарушена полярность, указанная в его маркировке Пояснить причину потери емкостных свойств конденсатора, происшедшей в результате этого нарушения

103. Как изменится индуктивность катушки а) при увеличении числа витков в 2 раза, б) при уменьшении относительной магнитной проницаемости в 3 раза, в) при одновременном увеличении числа витков и длины катушки в 2 раза?

104. Какова индуктивность обмотки, имеющей 450 витков, если ток 0,5 А создает в ней магнитный поток 5∙10^-5 Вб? Определить ток, необходимый для создания в этой катушке магнитного потока 5∙10^-4 Вб

105. Катушка с ферромагнитным магнитопроводом имеет площадь поперечного сечения магнитопровода 0,05 м² и число витков 40 Индуктивность катушки составляет 250 мГн при длине магнитопровода 0,1 м. Определить относительную и абсолютную магнитные проницаемости магнитопровода.

106. Средний радиус магнитопровода кольцевой катушки составляет 0,15 м, его сечение 5∙10^{-4 м2} Найти индуктивность катушки при плотности намотки 5 витков на 1 см Определить магнитный поток и энергию магнитного поля катушки при токе 5 А Обмотка занимает 90 % длины средней окружности катушки, относительная магнитная проницаемость материала магнитопровода 200.

107. Катушка намотана на цилиндрический магнитопровод 80 мм и длиной 40 мм, причем относительная магнитная проницаемость 400. Сколько метров провода понадобится для получения индуктивности катушки 1 мГн при однослойной обмотке?

108. В электрической цепи (рис 1.2,6) происходит отключение источника от ветви с катушкой индуктивности с одновременным замыканием индуктивности на резистор без разрыва цепи. Определить энергию катушки с индуктивностью 20 мГн при токе 5 А. В каком элементе цепи выделяется эта энергия?

109. Катушка с сопротивлением 10 Ом и индуктивностью 10 мГн подключается к источнику постоянного напряжения 100 В. Определить энергию магнитного поля катушки после включения. Как изменится энергия, если катушку подключить к источнику 200 В?

110. Для изменения тока в цепи используется катушка переменной индуктивности (рис. 1.5). Относительная магнитная проницаемость материала магнитопровода 400, общая длина силовых линий 0,33 м, сечение S=3∙10^{-3 м2}. Определить индуктивность катушки в крайних положениях подвижного стержня при отсутствии зазора и максимальном зазоре δ = = 10 мм. Число витков катушки w = 500, при максимальном зазоре магнитным сопротивлением магнитопровода можно пренебречь.

111. При изменении напряженности магнитного поля в ферромагнитном магнитопроводе от 1000 до 2000 А/м индукция линейно увеличилась от 0,9 до 1,1 Тл. Определить диапазон изменения магнитного сопротивления и индуктивности катушки с числом витков 50, намотанных на магнитопровод, если его длина и сечение соответственно 0,5 м и 0,03 м².

112. Объяснить, какими способами можно увеличить индуктивность катушки. Как должен быть выполнен резистор, намотанный из проволоки на цилиндрический каркас, чтобы его индуктивность была равна нулю?

113. Определить напряженность электрического поля между пластинами плоского конденсатора, находящимися на расстоянии 6 мм, если напряжение, приложенное к ним, 450 В. Определить емкость этого конденсатора при условии, что заряд на его пластинах 3∙10^-4 Кл.

114. Определить толщину воздушного слоя конденсатора емкостью С=0,001 мкФ и площадь его пластин, если его номинальное напряжение 2 кВ должно быть в 2,5 раза меньше напряжения пробоя. Используя при тех же условиях в качестве диэлектрика стекло, определить его толщину и площадь пластин конденсатора.

115. Плоский воздушный конденсатор емкостью С=1мкФ заряжен от источника постоянного тока напряжением 27 В. Определить заряд и напряженность электрического поля заряженного конденсатора при расстоянии между его пластинами 1,5мм. Определить, также энергию электрического поля.

116. Емкость конденсатора С =1,5 мкФ, заряд на его обкладках 45∙10^-5 Кл. Определить напряжение на зажимах конденсатора.

117. Конденсатор заряжен от источника питания напряжением 100 В. Энергия электрического поля конденсатора 6∙10^-3Дж. Определить его емкость.

118. К конденсатору емкостью С=0,25 мкФ под ведено напряжение 400 В. Определить энергию электрического поля конденсатора.

119. Энергия W электрического поля конденсатора емкостью С=0,015 мкФ составляет 4,7∙10^-4 Дж. Определить напряжение, приложенное к конденсатору.

120. При напряжении =800 В плоский конденсатор приобрел заряд 20∙10^-6 Кл. Определить емкость конденсатора и энергию электрического поля.

121. Определить электрический заряд плоского конденсатора и напряженность поля, если к конденсатору приложено напряжение 360 В. Емкость конденсатора С=4 мкФ, в качестве диэлектрика использован плексиглас, площадь каждой обкладки конденсатора 250 см². Как изменится напряженность поля, если удалить пластину из плексигласа?

122. Определить емкость плоского конденсатора, имеющего обкладки площадью 240 см² каждая. Диэлектрик—парафинированная бумага. Расстояние между пластинами d=5 мм.

123. Определить емкость плоского воздушного конденсатора, имеющего обкладки площадью 20 см² каждая, расстояние между которыми 0,8 см.

124. Определить емкость плоского воздушного конденсатора, если площадь каждой пластины S= 100 см², расстояние между ними 0,4 мм. Как изменится расстояние между пластинами при той же емкости конденсатора, если в качестве диэлектрика использовать электрокартон?

125. Общая емкость двух последовательно включенных конденсаторов С=1,2мкФ. Емкость одного конденсатора С1 = 3 мкФ. Определить емкость второго конденсатора.