Задача №____

Электрон массoй m=9,1 кг и зарядом е=1,6 Кл влетает в однородное магнитное поле с индукцией В=0,015Тл со скоростью м/с под углом = 30 к направлению вектора индукции магнитного поля. Определите шаг винтовой линии, по которой движется электрон.

Дано: m=9,1 кг е=1,6 Кл м/с = 300 В=0,015Тл	Решение
Найти h.
Электрон в магнитном поле будет двигаться с шагом h и радиусом R (см. рисунок). Разложим вектор скорости электрона на две составляющие и . На движущийся электрон в магнитном поле действует сила Лоренца , под действием которой он будет двигаться по окружности радиусом R. По второму закону Ньютона, . Тогда радиус R= . За время T= электрон пролетит в направлении оси X расстояние, равное шагу винтовой линии, т.е. Проверка размерности: Ответ: h=0.21 м.

Варианты домашнего задания

220. Два разноименно заряженных шарика находятся в масле на расстоянии = 5 см. Определить диэлектрическую проницаемость масла , если эти шарики взаимодействуют с такой же силой в воздухе на расстоянии = 11,2 см.

221. В поле бесконечной равномерно заряженной нити, на которой распределен заряд на каждые L = 150 см длины, помещена пылинка, несущая на себе два электрона. На каком расстоянии r от нити находится пылинка, если на нее действует сила ?

222. В центре правильного треугольника, в вершинах которого находится по заряду , помещен отрицательный заряд. Найдите величину этого заряда Q, если дан­ная система находится в равновесии.

223. Считая Землю шаром радиусом , определить заряд Q, который несет Земля, если напряженность электрического поля у ее поверхности в среднем равна = 130 В/м. Определить потенциал поля Земли на расстоянии h = 600 км от ее поверхности.

224. Бесконечная равномерно заряженная нить с линейной плотностью заряда см расположена горизонтально. Под нею на расстоянии r = 2 см находится в равновесии шарик массой m = 0,01 г. Определить заряд шарика.

225. Бесконечная вертикальная плоскость заряжена с поверхностной плотностью . К плоскости на шелковой нити подвешен шарик массой m = 0,5 г. Определить заряд шарика q, если нить составляет угол с плоскостью.

226. Два точечных заряда, равные и , расположены на расстоянии r = 0,2 м друг от друга в вакууме. Определить напряженность поля в точке посередине между зарядами, а также установить на каком расстоянии L от положительного заряда напряженность поля равна нулю = 0.

227. Два проводящих шара диаметрами = 22 см и = 12 см, находящиеся на расстоянии r = 92 см друг от друга, имеют заряды и соответственно. Определить напряженность электростатического поля в точке посредине между шариками и в центрах шариков.

228. Одинаковые металлические шарики, заряженные одноименно зарядами q и 4q находятся в равновесии на расстоянии r друг от друга. Шарики привели в соприкосновение. На какое расстояние надо их раздвинуть, чтобы сила взаимодействия осталась прежней?

229. Положительно заряженный шарик массой m = 0,18 г и плотностью вещества находится во взвешенном состоянии в жидком диэлектрике плотностью . В диэлектрике имеется однородное электрическое поле напряженностью , направленное вертикально вверх. Найдите заряд шарика.

230-231. Две концентрически расположенные сферы имеют радиусы и и несут заряды и соответственно. Точка А расположена внутри первой сферы ( ), точка В — между первой и второй сферами ( ) , точка С — за пределами сфер ( ). Определить напряженность поля в точках А, В, С и построить график зависимости Е = f(r).

Номер задачи	см	см	кл	кл	см	см	см
			3,00	-2,00
			-5,00	2,00

232-233. Очень длинный тонкостенный цилиндр радиуса R имеет заряд, равномерно распределенный по его поверхно­сти с поверхностной плотностью . Вдоль оси цилиндра проходит бесконечно тонкая нить, несущая распределенный заряд с линейной плотностью . Точка А находится внутри цилиндра ( ), точка В вне цилиндра ( ). Определить напряженность поля в точках А и В и построить гра­фик зависимости Е = f(r).

Номер задачи	см			см	см
		1,0	-2,0
		-3,0	1,0

234-236. Две концентрично расположенные тонкостенные металлические сферы имеют радиусы и . Внутри объема ограниченного первой сферой равномерно распределен заряд с объемной плотностью . Внешняя сфера имеет заряд . Точки А, В, С расположены на расстояниях , , от центра сфер. Определить напряженность поля в этих точках и построить график зависимости Е = f(r).

Номер задачи	см	см			см	см	см
			2,40	0,36
			-1,10	2,71
			1,20	-1,10

237-239. Два очень длинных коаксиально расположенных металлических цилиндра имеют радиусы , . Пространство внутри первого цилиндра характеризуется объемной плотностью заряда . Поверхностная плотность заряда на втором цилиндре равна . Точки А, В, С находятся на расстояниях , , . от оси цилиндров. Определить напряжен­ность электрического поля в указанных точках и построить график зависимости Е = f(r).

Номер задачи	см	см			см	см	см
			3,8	0,7
			-3,8	0,8
			5,2	-2,2

240-245. Шар (цилиндр) из диэлектрика с диэлектрической проницаемостью радиуса = 4 см заряжен по объему с постоянной объемной плотностью окружен сферическим (цилиндрическим) слоем диэлектрика с диэлектрической проницаемостью , вплотную примыкающим к шару (цилиндру) с внешним радиусом = 7 см. Определить электрическое смещение D и напряженность Е в точках В и С, , , — расстояния от центра шара (цилиндра) до точек А и С. Построить графики зависимостей D(r) и Е(r).

Номер задачи	Заряженный объем				см	см	см
	Шар	5,5	7,0	2,0	3,0	5,0	8,0
	шар	-9,0	2,0	6,0	1,5	5,0	8,0
	шар	6,0	3,0	5,0	2,0	5,0	8,0
	цилиндр	5,5	7,0	2,0	2,0	5,0	8,0
	цилиндр	-8,8	6,0	2,0	2,0	5,0	8,0
	цилиндр	4,4	4,5	9,0	1,0	6,0	8,0

246-249. Плоский конденсатор заполнен двумя слоями диэлектрика с диэлектрическими проницаемостями и Толщина слоев и . На конденсатор подано напряжение U. Граница раздела диэлектриков параллельна обкладкам конденсатора. Конденсатор предварительно отключен от батареи. Найти величину, указанную в таблице знаком вопроса, и определить, на сколько изменится напряженность электрического поля в 1-м и/или 2-м диэлектриках, если один из диэлектриков будет удален из конденсатора.

Номер задачи			см	см	U В			Удален диэлектрик
	2,0	6,0	2,0	4,0		?	-
	2,0	6,0	2,0	4,0		-	?
	2,0	6,0	2,0	4,0	?	1,8	-
	2,0	6,0	2,0	4,0	?	-	0,6

250. Электрон, летящий из бесконечности со скоростью , остановился на расстоянии L = 0,8 м от поверхности отрицательно заряженного шара металлического шара радиусом R = 4,0 см. Определить потенциал шара. Заряд и масса электрона , .

251. Между пластинами плоского конденсатора при напряжении U = 3000В находится в равновесии пылинка массой . На сколько необходимо уменьшить напряжение, чтобы пылинка осталась в равновесии, если ее заряд изменился на n = 100 электронов. Расстояние между пластинами d = 5,0 см. Выталкивающей силой воздуха пренебречь, заряд электрона .

252. Заряд q = 20 нКл равномерно распределен на тонкой нити длиной L = 1,0 м. Определить потенциал поля в точке, находящейся на расстоянии r = 10 см от нити и равноудаленной от ее концов.

253. Заряд q = 10 нКл равномерно распределен по дуге окружности, радиус которой r = 1,0 см, с углом раствора . Определить потенциал электрического поля в центре окружности.

254. Определить потенциал поля в центре кольца с внешним радиусом = 40,0 см и внутренним = 20,0 см, если на нем равномерно распределен заряд q = 0,6 мкКл.

255. Шарик, заряженный до потенциала = 792В имеет поверхностную плотность заряда . Найти радиус R шарика.

256. Какую работу А надо совершить, чтобы перенести заряд из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии L = 0,9 м от поверхности шара радиусом R = 0,3 м, если поверхностная плотность заряда сферы .

257. N одинаковых капелек ртути имеют один и тот же потенциал . Определить потенциал большой шарообразной капли, получившийся в результате слияния этих капель.

258. Заряды q, -2q, 3q расположены в вершинах равностороннего треугольника со стороной а. Какова потенциальная энергия этой системы?

259. Электрон влетает в плоский воздушный конденсатор со скоростью , направленной параллельно его пластинам, расстояние между которыми d = 2,0 см. Найти отклонение электрона х, вызванное полем конденсатора, если к пластинам приложена разность потенциалов , а длина пластин L = 5 см. Удельный заряд электрона .

260. Два плоских воздушных конденсатора емкостью = 2,0 мкФ и = 1,0 мкФ соединены параллельно, заряжены до разности потенциалов = 600 В и отключены от источника ЭДС. Затем расстояние между обкладками кон­денсатора увеличили в n = 2 раз. Определить установившееся напряжение U.

261. Определить емкость С уединенного шарового проводника радиуса = 0,20 м, окруженного прилегающим к нему концентрическим слоем однородного изотропного диэлектрика с наружным радиусом = 0,40 м. Диэлектрическая проницаемость = 2.

262. Металлический шар радиусом R = 0,30 м наполовину погружен в жидкий диэлектрик с диэлектрической проницаемостью = 2. Верхнюю границу диэлектрика можно считать горизонтальной, искривлением силовых линий на верхней границе диэлектрика можно пренебречь. Определить емкость шара С.

263. Два конденсатора емкостью = 1 мкФ и = 2 мкФ соединены последовательно, заряжены до разности потенциалов = 600 В и отключены от источника напряжения. Конденсаторы, не разряжая, разъединяют и соединяют па­раллельно. Определить изменение энергии батареи.

264. Найти емкость С слоистого плоского конденсатора, площадь обкладок которого , толщина первого эбонитового слоя конденсатора = 0,02 см, второго слоя из стекла = 0,07 см. Диэлектрические проницаемости эбонита = 3, стекла = 7.

265. Найти емкость С слоистого сферического конденсатора с радиусами обкладок = 2,0 см и = 2,6 см, между сферическими обкладками которого находятся два концен­трических слоя диэлектрика, толщины и диэлектрические проницаемости которых равны соответственно = 0,2 см, = 0,4 см, = 7, =2.

266. Определить емкость С слоистого цилиндрического конденсатора, высота которого h = 10,0 см, радиус внутренней обкладки = 2,0 см, радиус внешней обкладки = 2,6 см, между обкладками которого находятся два цилиндрических слоя диэлектриков, толщины и диэлектрическая проницаемость которых равны соответственно = 0,4 см, = 0,2 см, = 6, = 7.

267. Найти энергию W электростатического поля слоистого плоского конденсатора, площадь обкладок которого , толщина первого эбонитового слоя конденсатора = 0,02 см, второго слоя из стекла = 0,07 см. Диэлектрические проницаемости эбонита = 3, стекла = 7. Заряд конденсатора равен .

268. Найти энергию W электростатического поля слоистого сферического конденсатора с радиусами обкладок = 2,0 см и = 2,6 см, между сферическими обкладками которого находятся два концентрических слоя диэлектрика, толщины и диэлектрические проницаемости которых равны соответствен­но = 0,2 см, = 0,4 см, = 7, = 2. Заряд на обкладках конденсатора .

269. Определить энергию W электростатического поля слоистого цилиндрического конденсатора, высота которого h = 10,0 см, радиус внутренней обкладки = 2,0 см, ради­ус внешней обкладки = 2,6 см, между обкладками которого находятся два цилиндрических слоя диэлектриков, тол­щины и диэлектрическая проницаемость которых равны соответственно = 0,4 см, = 0,2 см, = 6, = 7. Заряд на обкладках конденсатора равен .

270. Медный провод длиной l = 1 км имеет сопротивление R = 2,9 Ом. Найти массу m провода. Удельное сопротивление меди равно = 0,017 мкОм, плотность меди .

271. По проводнику течет ток силой I=3,2 А. Определить, сколько электронов N проходит через поперечное сечение проводника за t = 1 с? Заряд электрона .

272. Параллельно амперметру, сопротивление которого = 0,03 Ом включен медный проводник длиной l = 10 см и диаметром d = 1,5 мм. Амперметр показывает ток = 0,4 А. Какова сила тока цепи? Удельное сопротивление меди равно =0,017 мкОм,

273. Ток в цепи батареи, ЭДС которой = 30 В, равен I = 3 А. Напряжение на зажимах батареи U = 18 В. Найти сопротивление внешней части цепи R и внутреннее сопротивление батареи r.

274. Три параллельно соединенных сопротивления , = 2 Ом, = 3 Ом и = 5 Ом питаются от батареи с ЭДС =10 В и внутренним сопротивлением r = 1 Ом. Определить напряжение во внешней цепи и ток в каждом из сопротивлений.

275. Каким должно быть сопротивление шунта , чтобы при его подключении к амперметру с внутренним сопротивлением = 0,018 Ом предельное значение измеряемой силы тока увеличилось в n =10 раз?

276. Вольтметр имеет сопротивление =2000 Ом и измеряет напряжение = 100 В. Какое нужно поставить добавочное сопротивление , чтобы измерить напряжение U = 220 В?

277. К сети напряжением U = 120 В присоединяются два сопротивления. При их последовательном соединении ток = 3 А, а при параллельном — суммарный ток = 16 А. Чему равны сопротивления и ?

278. Определить падение напряжения , на подводящих проводах и их сопротивление если на зажимах лампочки, имеющей сопротивление = 10 Ом, напряжение равно = 1 В. ЭДС источника = 1,25 В, его внутреннее сопротивление r = 0,4 Ом.

279. Два параллельно соединенных резистора с сопротивлениями = 40 Ом и = 10 Ом подключены к источнику тока с ЭДС = 10 В. Ток в цепи I = 1 А. Найти внутреннее сопротивление источника тока r и ток короткого замыкания .

280. Разность потенциалов между точками А и В равна U =9 В. Имеются два проводника с сопротивлениями = 5 Ом и = 3 Ом. Найти количество теплоты Q, выде­ляющееся в каждом проводнике за единицу времени, если проводники между точками А и В соединены: а) последовательно; б) параллельно.

281. Какой объем воды V можно вскипятить, затратив электрическую энергию ? Начальная температура воды . Теплоемкость воды , плотность воды .

282. Какую мощность Р потребляет нагреватель электрического чайника если объем воды V = 1 л закипает через время t = 5 мин. Каково сопротивление нагревателя R, если напряжение в сети U = 120 ? Начальная температура воды . Теплоемкость воды , плотность воды .

283. Электропечь должна давать количество тепла Q = 100,6 кДж за время t =10 мин. Какова должна быть длина нихромовой проволоки сечением , если печь предназначена для электросети с напряжением U = 36 В? Удельное сопротивление нихрома .

284. При ремонте электрической плитки спираль была укорочена на 0,1 первоначальной длины. Во сколько раз изменилась мощность плитки?

285. Сколько витков нихромой проволоки надо навить на фарфоровый цилиндр диаметром D =1,5 см, чтобы получить кипятильник, в котором в течении = 10 мин. закипит m = 120 г воды если ее начальная температура t = 10°С? КПД принять равным = 60%. Диаметр проволоки d =0,2 мм; напряжение U =100 В? Удельное сопротивление нихрома .

286. Двигатели электропоезда при движении со скоростью V = 54 км/ч потребляют мощность Р = 900 кВт. Коэффициент полезного действия двигателей и передающих механизмов вместе составляет = 0,8. Определить силу F тяги, развиваемую двигателем.

287. Найти внутреннее сопротивление r и ЭДС источника , если при силе тока = 30 А, мощность во внешней цепи = 180 Вт, а при силе тока = 10 А эта мощность равна = 200 Вт.

288. Найти внутреннее сопротивление аккумулятора r, если при увеличении внешнего сопротивления с = 3 Ом до = 10,5 Ом КПД схемы увеличился вдвое.

289. Определить напряженность электрического поля в медном проводнике объемом , если при прохождении по нему постоянного тока в течении t = 4 мин выделилось Q = 2 Дж теплоты. Удельное сопротивление меди равно = 0,017 мкОм,

290-299. По плоскому контуру из тонкого провода течет ток силой I = 100 А. Определить магнитную индукцию поля, создаваемого этим током в точке О в случаях, указанных на рисунке. Радиус изогнутой части равен R = 20 см.

300. Квадратная проволочная рамка со стороной, а =10 см расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом так, что две ее стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи силой I = 10 А. Определить силу, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки находится на расстоянии равном ее длине.

301. Провод в виде тонкого полукольца радиусом R = 10 см находится в однородном магнитном поле с индукцией В = 50 мТл. По проводу течет ток силой I = 10 А. Найти силу, действующую на провод, если плоскость полукольца перпендикулярна линия индукции, а проводящие провода находятся вне поля.

302. Определить скорость равномерного прямолинейного движения электрона, если известно, что максимальное значение напряженности создаваемого им магнитного поля на расстоянии 100 нм от траектории равно . Заряд электрона .

303. По тонкому проводу в виде кольца радиусом R = 20 см течет ток I = 100А. Перпендикулярно плоскости кольца возбуждено однородное магнитное поле с индукцией В = 20 мТл. Найти силу F, растягивающую кольцо.

304. Электрон, прошедший ускоряющую разность потенциалов U = 500 В, попал в вакууме в однородное магнитное полей движется по окружности радиуса R = 10 см. Опреде­лить величину напряженности магнитного поля, если скорость электрона перпендикулярна силовым линиям. Заряд и масса электрона: , .

305. Электрон, движущийся в вакууме со скоростью = 106 м/с попадает в однородное магнитное поле Н = 1 кА/м под углом = 30° к силовым линям поля. Определить радиус винтовой линии R, по которой будет двигаться электрон и ее шаг.

306. Ион, несущий один элементарный заряд, движется в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,015 Тл по окружности радиусом R = 10 см. Определить импульс р электрона.

307. Электрон движется в магнитном поле с индукцией В = 0,2 Тл по окружности радиусом R = 1 см. Определить кинетическую энергию электрона W (в джоулях и электрон-вольтах). Заряд и масса электрона равны: , .

308. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл перпендикулярно линиям индукции. Определить силу , действующую на электрон со стороны поля, если радиус кривизны траектории равен R = 0,5 см. Заряд и масса электрона равны: , .

309. Определить частоту v вращения электрона по круговой орбите в магнитном поле, индукция которого равна В =0,2 Тл. Заряд и масса электрона равны: , .

310. Электрон, влетев в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,1 Тл движется по окружности. Найти силу тока I эквивалентного кругового тока, создаваемого движением электрона. Заряд и масса электрона равны: , .

311. Рамка радиусом R = 3 см, по которой течет ток, создает магнитное поле с напряженностью H = 100 А/м в точке расположенной на оси рамки на расстоянии d = 4 см. Определить магнитный момент рамки .

312. По кольцу радиуса R течет ток. На оси кольца на расстоянии b = 1 м от его плоскости магнитная индукция равна В = 10 нТл. Определить магнитный момент . Считать R <<b.

313. Электрон в невозбужденном атоме водорода движется вокруг ядра по окружности радиуса r = 53 пм. Вычислить магнитный момент эквивалентного кругового тока и механический момент М, действующий на круговой ток, если атом помещен в магнитное поле, линии индукции которого параллельны плоскости орбиты электрона. Магнитная индукция поля равна В = 0,1 Тл.

314. Проволочный виток радиусом R = 5 см находится в однородном магнитном поле напряженностью H = 2 кА/м. Плоскость витка образует угол а = 60° с направлением поля. По витку течет ток силой I= 4 А. Найти механический момент, действующий на виток.

315. По сечению проводника радиуса R = 5 см равномерно распределен ток плотности . Определите магнитную индукцию поля на расстоянии = 2,5 см и = 8 см от оси проводника. Постройте график зависимости В(r).

316. Соленоид длиной l = 1 м и сечением содержит N = 2000 витков. Вычислите потокосцепление при силе тока в обмотке I = 10 А.

317. Поток магнитной индукции через площадь поперечного сечения соленоида (без сердечника) равен Ф = мкВб. Длина соленоида l = 12,5 см. Определить магнитный момент этого соленоида.

318. В однородном магнитном поле с магнитной индукцией В = 0,2 Тл находится квадратный проводящий контур со стороной l = 20 см и током I = 10 А. Плоскость квадрата составляет с направлением поля угол а = 30°. Определить работу А удаления контура за пределы поля.

319. Круговой проводящий контур радиусом r = 5 см и током I = 1 А находится в магнитном поле, причем плоскость контура перпендикулярная направлению поля. Напряженность поля равна H = 10 кА/м. Определить работу А, которую необходимо совершить, чтобы повернуть контур на угол а = 90° вокруг оси, совпадающей с диаметром контура.

320. По кольцу, сделанному из тонкого гибкого провода радиусом R = 10 см течет ток силой I = 100 А. Перпендикулярно плоскости кольца возбуждено магнитное поле с ин­дукцией В = 0,1 Т, по направлению совпадающей с индукцией собственного магнитного поля кольца. Определить работу внешних сил, которые, действуя на провод, деформировали его и придали форму квадрата. Сила тока при этом осталась неизменной. Работой против упругих сил пренебречь.

321. Железнодорожные рельсы изолированы друг от друга и от земли и соединены через милливольтметр. Каковы показания прибора, если по рельсам проходит поезд со скоростью V = 20 м/с. Вертикальную составляющую магнитного поля Земли принять равной Н = 40 А/м, а расстояние между рельсами l = 1,54 м.

322. Катушка диаметром D = 10 см, состоящая из N = 500 витков проволоки, находится в магнитном поле. Найти среднюю ЭДС индукции , возникающую в этой катушке, если индукция магнитного поля В увеличивается в течение времени t = 0,1 с от 0 до 2 Тл

323. Скорость самолета с реактивным двигателем V = 950 км/ч. Найти ЭДС индукции , возникающую между концами крыльев, если вертикальная составляющая магнитного поля Земли H = 39,8 А/м и размах крыльев самолета равен l = 12,5 м.

324. В магнитном поле, индукция которого В = 0,05 Тл вращается стержень длиной l = 1 см угловой скоростью = 20 рад/с. Ось вращения проходит через конец стержня и параллельна магнитному полю. Определить ЭДС индукции , возникающую на концах стержня.

325. Соленоид диаметром d = 4 см, имеющий N = 500 витков, помещен в магнитное поле, индукция которого изменяется со скоростью 1 мТл/с. Ось соленоида составляет с вектором магнитной индукции угол а = 45°. Определить ЭДС индукции , возникающей в соленоиде.

326. В магнитное поле, изменяющееся по закону t ( = 0,1 Тл, ), помещена квадратная рамка со стороной а = 50 см, причем нормаль к рамке образует с направлением поля угол a = 45°. Определить ЭДС индукции , возникающую в рамке в момент времени t = 5 с.

327. Кольцо из алюминиевого провода ( = 26 нО ) помещено в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Диаметр кольца D = 30 см, диаметр провода d = 2 мм. Определить скорость изменения магнитного потока, если сила тока в кольце I = 1 А.

328. В однородное магнитное поле с индукцией В=0,3 Тл помещена прямоугольная рамка с подвижной стороной, длина которой =15 см. Определить ЭДС индукции, возникающей в рамке, если ее подвижная сторона перемещается перпендикулярно линиям магнитной индукции со скоростью = 10 м/с.

329. В катушке длиной l= 0,5 м, диаметром d = 5 см и числом витков N = 1500 равномерно увеличивается ток на 0,2 А за одну секунду. На катушку надето кольцо из медной проволоки ( = 17 нО ) площадью сечения = 3 мм. Определить силу тока в кольце.

330. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,2 Тл равномерно с частотой v = 600 мин вращается рамка, содержащая N = 1200 витков, плотно прилегающих друг к другу. Площадь рамки S = 500 см . Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определить максимальную ЭДС индукции , индуцируемую в рамке.

331. Катушка длиной l= 20 см и диаметром D = 3 см имеет N = 400 витков. По катушке идет ток I = 2 А. Найти ин­дуктивность L катушки и магнитный поток Ф, пронизывающий площадь ее поперечного сечения.

332. Сколько витков проволоки диаметром d = 0,6 мм имеет однослойная обмотка катушки, индуктивность которой L = 1 мГн и диаметр D = 4 см. Витки плотно прилегают друг к другу.

333. Сколько витков имеет катушка, индуктивность которой L = 1 мГн, если при силе тока I = 1 А магнитный поток сквозь катушку Ф = 2 мкВб.

334. Соленоид длиной l= 50 см и площадью поперечного сечения S = 2 см имеет индуктивность L = 0,2 мкГн. При каком токе объемная плотность энергии магнитного поля внутри соленоида равна = 1 мДж/м ?

335. Определить энергию магнитного поля соленоида, содержащего N = 500 витков, которые намотаны на керамический каркас радиусом R = 2 см и длиной l= 0,5 м, если по нему идет ток I= 2 А.

336. По обмотке электромагнита, сопротивление которого R = 10 Ом и индуктивность L = 2 Гн, течет постоянный электрический ток I = 2 А. Определить энергию магнитного поля W электромагнита через t =0,1 с после отключения источника.

337. Соленоид индуктивностью L = 4 мГн содержит N = 600 витков. Определить магнитный поток Ф, если сила тока, протекающего по обмотке, равна I =12 А.

338. В цепи шел ток силой = 50 А. Источник тока можно отключить от цепи, не разрывая ее. Определить силу тока I в этой цепи через t= 0,01 с после отключения ее от источника тока. Сопротивление цепи R =20 Ом, ее индуктивность L = 0,1 Гн.

339. Источник тока замкнули на катушку с сопротивлением R = 10 Ом и индуктивностью L = 1 Гн. Через какое время t сила тока замыкания достигнет 0,9 предельного значения I= 0,9 .

340. Цепь состоит из катушки индуктивностью L = 1 Гн и сопротивлением R = 10 Ом. Источник тока можно отключать, не разрывая цепи. Определить время t, по истечении которого сила тока уменьшится до 0,001 первоначального значения.

Примерный перечень вопросов, выносимых на экзамен второго семестра

1. Электрические заряды. Закон сохранения зарядов. Закон Кулона.
2. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции.
3. Работа перемещения заряда в электрическом поле. Потенциал поля.
4. Связь между напряженностью и потенциалом.
5. Вектор электрического смещения. Поток вектора электрического смещения. Теорема Остроградского – Гаусса.
6. Применение теоремы Остроградского – Гаусса для расчета некоторых полей. Напряженность бесконечной, равномерно заряженной плоскости.
7. Применение теоремы Остроградского – Гаусса для расчета некоторых полей. Напряженность конденсатора.
8. Электроемкость. Единицы емкости. Емкость конденсатора. Энергия заряженного конденсатора и электрического поля.
9. Диэлектрики. Электрическое поле внутри диэлектрика. Сегнетоэлектрики.
10. Диэлектрики. Электрическое поле внутри диэлектрика. Пьезоэлектрический эффект.
11. Сила тока. Плотность тока.Сторонние силы, ЭДС, напряжение, разность потенциалов.
12. Закон Ома для однородного участка цепи. Сопротивление проводников.
13. Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля – Ленца.
14. Закон Ома для неоднородного участка цепи.Закон Ома для полной цепи.
15. Правила Кирхгофа. Задача.
16. Классическая электронная теория электропроводности металлов.
17. Закон Ома по классической электронной теории.
18. Закон Джоуля – Ленца по классической электронной теории.
19. Основные понятия квантовой теории твердого тела.
20. Понятие о зонной теории твердого тела.
21. Различие между проводниками, полупроводниками, диэлектриками с точки зрения зонной теории.
22. Собственная проводимость полупроводников.
23. Примесная проводимость полупроводников.
24. Работа выхода Электрона из металла.
25. Внешняя и внутренняя контактная разность потенциалов.
26. Законы Вольта.
27. Термоэлектрические явления.
28. Контакт двух полупроводников ( р - переходы). Полупроводниковые диоды. ВАХ полупроводникового диода.
29. Выпрямление тока. Одно- и двухполупериодный выпрямитель.
30. Закон Ампера для взаимодействия токов. Закон Ампера в системе СИ.
31. Магнитное поле токов. Напряженность поля. Закон Био – Савара - Лапласа.
32. Магнитное поле прямого тока. Напряженность магнитного поля кругового тока.
33. Циркуляция вектора напряженности магнитного поля. Закон полного тока. Напряженность магнитного поля тороида и соленоида.
34. Действие магнитного поля на ток (сила Ампера).
35. Контур с током в магнитном поле.
36. Сила Лоренца. Движение заряженной частицы в магнитном поле.
37. Эффект Холла.
38. Магнитный поток. Теорема Остроградского-Гаусса для магнитного потока.
39. Работа перемещения проводника с током в магнитном поле.
40. Возникновение индукционного тока. Правило Ленца.
41. Основной закон электромагнитной индукции.
42. Самоиндукция. Индуктивность. Индуктивность соленоида.
43. Энергия магнитного поля. Плотность энергии.
44. Взаимная индукция. Коэффициент взаимоиндукции. Трансформатор.
45. Магнитные цепи. Законы магнитных цепей.
46. Закон разветвленных магнитных цепей.
47. Вихревое электрическое поле. Первое уравнение Максвелла.
48. Ток смещения. Второе уравнение Максвелла.
49. Полная система уравнений Максвелла в интегральной форме.
50. Волновое уравнение. Скорость распространения электромагнитных волн.
51. Магнетики. Вектор намагничивания.
52. Напряженность и индукция магнитного поля внутри магнетика.
53. Магнитные свойства веществ.
54. Природа пара-, диа- и ферромагнетиков.
55. Собственные колебания в контуре. Свободные колебания.
56. Собственные колебания в контуре. Затухающие колебания.
57. Получение переменного тока. Характеристики тока. Эффективное (действующее) значение переменного тока.
58. Сопротивление в цепи переменного тока.
59. Индуктивность в цепи переменного тока.
60. Емкость в цепи переменного тока.
61. Сопротивление, индуктивность и емкость в цепи переменного тока. Закон Ома для переменного тока.
62. Резонанс напряжения. Резонанс токов.
63. Работа и мощность переменного тока.

Приложение

1. Астрономические постоянные

2. Свойства некоторых жидкостей (при 20°С)

3. Свойства некоторых твердых тел

4. Теплопроводность некоторых твердых тел, Вт/(м·К)

5. Диэлектрическая проницаемость диэлектриков

6. Удельное сопротивление проводников (при 0°С), мкОм·м

7. Подвижности ионов в электролитах, 10^-8 м²/(В·с)