Лекции.Орг
 

Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

Электромагнитная индукция



5. 1. 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 α = 45°. Определить э. д. с. индукции, возникающей в соленоиде. Ответ: 444 мкВ.

5. 2. В магнитное поле, изменяющееся по закону В = B0·cosωt (В0 = 0,1 Тл, ω = 4с-1), помещена квадратная рамка со стороной d = 50 см, причем нормаль к рамке образует с направлением поля угол α = 45°. Определить э. д. с. индукции, возникающую в рамке в момент времени t = 5 с. Ответ: 64 мВ.

5. 3. Кольцо из алюминиевого провода (ρ = 26 нОм·м) помещено в магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Диаметр кольца D = 30см, диаметр провода d = 2 мм. Определить скорость изменения магнитного поля, если ток в кольце I = 1 А. Ответ: 0,11 Тл/с.

5. 4. Плоскость проволочного витка площадью S = 100 см2 и сопротивлением R = 5 Ом, находящегося в однородном магнитном поле напряженностью Н = 10 кА/м, перпендикулярна линиям магнитной индукции. При повороте витка в магнитном поле отсчет гальванометра, замкнутого на виток, составляет Q = 12,6 мКл. Определить угол поворота витка. Ответ: 60°.

5. 5. В однородное магнитное поле с индукцией В = 0,3 Тл помещена прямоугольная рамка с подвижной стороной, длина которой l = 15 см. Определить э. д. с. индукции, возникающей в рамке, если ее подвижная сторона перемещается перпендикулярно линиям магнитной индукции со скоростью υ = 10 м/с. Ответ: 0,45 В.

5. 6. В катушке длиной l = 0,5 м, диаметром d = 5 см и числом витков N = 1500 ток равномерно увеличивается на 0,2 А за одну секунду. На катушку надето кольцо из медной проволоки (ρ = 17 нОм·м) площадью сечения SK = 3 мм2. Определить силу тока в кольце. Ответ: 0,166 мА.

5. 7. Катушка диаметром d = 2 см, содержащая один слой плотно прилегающих друг к другу N = 500 витков алюминиевого провода сечением S =1 мм2, помещена в магнитное поле. Ось катушки параллельна линиям индукции. Магнитная индукция поля равномерно изменяется со скоростью 1 мТл/с. Определить тепловую мощность, выделяющуюся в катушке, если ее концы замкнуть накоротко. Удельное сопротивление алюминия ρ = 26 нОм·м. Ответ: 30,2 мкВт.

5. 8. В однородном магнитном поле (B = 0,1 Тл) вращается с постоянной угловой скоростью (ω = 50 с-1) вокруг вертикальной оси стержень длиной l = 0,4 м. Определить э. д. с. индукции, возникающей в стержне, если ось вращения проходит через конец стержня параллельно линиям магнитной индукции. Ответ: 0,4 В.

5. 9. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,02 Тл равномерно вращается вокруг вертикальной оси горизонтальный стержень длиной l = 0,5 м. Ось вращения проходит через конец стержня параллельно линиям магнитной индукции. Определить число оборотов в секунду, при котором на концах стержня возникает разность потенциалов U = 0,1 В. Ответ: 6,37 с-1 .

5. 10.В однородном магнитном поле (В = 0,2 Тл) равномерно с частотой n = 600 мин-1 вращается рамка, содержащая N = 1200 витков, плотно прилегающих друг к другу. Площадь рамки S = 100 см2. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определить максимальную э. д. с., индуцируемую в рамке. Ответ: 151 В.

5. 11.Магнитная индукция В поля между полюсами двухполюсного генератора равна 1 Тл. Ротор имеет 140 витков (площадь каждого витка S = 500 см2). Определить частоту вращения якоря, если максимальное значение э.д.с. индукции равно 220 В. Ответ: 5 с-1.

5. 12.В однородном магнитном поле (В = 0,2 Тл) равномерно вращается прямоугольная рамка, содержащая N = 200 витков, плотно прилегающих друг к другу. Площадь рамки S = 100 см2. Определить частоту вращения рамки, если максимальная э.д.с., индуцируемая в ней, (Ei)max= 12,6 В. Ответ: 5 с-1 .

5. 13.В однородном магнитном поле равномерно вращается прямоугольная рамка с частотой n = 600 мин-1. Амплитуда индуцируемой в рамке э. д. с. E0 = 38 В. Определить максимальный магнитный поток через рамку. Ответ: 47,7 мВб.

5. 14.Катушка длиной l = 50 см и диаметром d=5 см содержит N = 200 витков. По катушке течет ток I = 1А. Определить: 1) индуктивность катушки; 2) магнитный поток, пронизывающий площадь ее поперечного сечения. Ответ: 1) 197 мкГн; 2) 985 нВб.

5. 15.Длинный соленоид индуктивностью L = 4 мГн содержит N = 600 витков. Площадь поперечного сечения соленоида S = 20 см2. Определить магнитную индукцию поля внутри соленоида, если сила тока, протекающего по его обмотке, равна 6 А. Ответ: 0,02 Тл.

5. 16.Две длинные катушки намотаны на общий сердечник, причем индуктивности этих катушек L1 = 0,64 Гн и L2 = 0,04 Гн. Определить, во сколько раз число витков первой катушки больше, чем второй. Ответ: В 4 раза.

5. 17.Определить, сколько витков проволоки, вплотную прилегающих друг к другу, диаметром d = 0,5 мм с изоляцией ничтожной толщины надо намотать на картонный цилиндр диаметром D = 1,5см, чтобы получить однослойную катушку индуктивностью L = 100 мкГн? Ответ: 225.

5. 18.Индуктивность соленоида, намотанного в один слой на немагнитный каркас, L = 1,6мГн. Длина соленоида l = 1 м, сечение S = 20 см2. Сколько витков приходится на каждый сантиметр длины соленоида? Ответ: 8 см2.

5. 19.Сверхпроводящий соленоид длиной l = 10 см и площадью поперечного сечения S = 3 см2, содержащий N = 1000 витков, может быть подключен к источнику э. д. с. Е = 12 В. Определить силу тока через 0,01с после замыкания ключа. Ответ: 31,8 А.

5. 20.Через катушку, индуктивность L которой равна 200 мГн, протекает ток, изменяющийся по закону I = 2cos3t. Определить: 1) закон изменения э. д. с. самоиндукции; 2) максимальное значение э. д. с. самоиндукции. Ответ: Es = 1,2sin3t B; 2) 1,2 В.

5. 21.В соленоиде без сердечника, содержащем N=1000 витков, при увеличении силы тока магнитный поток увеличился на 1 мВб. Определить среднюю э. д. с. самоиндукции <Es>, возникающую в соленоиде, если изменение силы тока произошло за 0,1 с. Ответ: 1 В.

5. 22.Имеется катушка индуктивностью L = 0,1 Гн и сопротивлением R = 0,8 Ом. Определить, во сколько раз уменьшится сила тока в катушке через t = 30 мс, если источник тока отключить и катушку замкнуть накоротко. Ответ: В 1,27 раза.

5. 23.Определить, через какое время сила тока замыкания достигнет 0,95 предельного значения, если источник тока замыкают на катушку сопротивлением R = 12 Ом и индуктивностью 0,5 Гн. Ответ: 125 мс.

5. 24.Катушку индуктивностью L = 0,6 Гн подключают к источнику тока. Определить сопротивление катушки, если за время t = 3 с сила тока через катушку достигает 80% предельного значения. Ответ: 322 мОм.

5. 25.Бесконечно длинный соленоид длиной l = 0,8 м имеет однослойную обмотку из алюминиевого провода массой m = 400г. Определить время релаксации τ для этого соленоида. Плотность и удельное сопротивление алюминия равны соответственно ρ = 2,7 г/см3 и ρ' = 26 нОм·м. Ответ: 712 мкс.

5. 26.Соленоид диаметром d = 3 см имеет однослойную обмотку из плотно прилегающих друг к другу витков· алюминиевого провода (ρ' = 26 нОм·м) диаметром d1 = 0,3мм. По соленоиду течет ток I0 = 0,5 А. Определить количество электричества Q, протекающее по соленоиду, если его концы закоротить. Ответ: 42,7 мкКл.

5. 27.Две катушки намотаны на один общий сердечник. Определить их взаимную индуктивность, если при скорости изменения силы тока в первой катушке dI1/dt = 3 А/с во второй катушке индуцируется э.д с. E2 = 0,3 В. Ответ: 0,1 Гн.

5. 28.Два соленоида L1 = 0,64 Гн, L2 = 1 Гн одинаковой длины и равного сечения вставлены один в другой. Определить взаимную индуктивность соленоидов. Ответ: 0,8 Гн.

5. 29.Трансформатор с коэффициентом трансформации 0,15 понижает напряжение с 220 до 6 В. При этом сила тока во вторичной обмотке равна 6 А. Пренебрегая потерями энергии в первичной обмотке, определить сопротивление вторичной обмотки трансформатора Ответ: 4,5 Ом.

5. 30.Автотрансформатор, понижающий напряжение с U1 = 6 кВ до U2 = 220 В, содержит в первичной обмотке N1 = 2000 витков. Сопротивление вторичной обмотки R2 = 1 Ом. Сопротивление внешней цепи (в сети пониженного напряжения) R = 12 Oм. Пренебрегая сопротивлением первичной обмотки, определить число витков во вторичной обмотке трансформатора. Ответ: 79.

5. 31.Трансформатор, понижающий напряжение с 220 до 12 В, содержит в первичной обмотке N1= 2000 витков. Сопротивление вторичной обмотки R2 = 0,15 Ом. Пренебрегая сопротивлением первичной обмотки, определить число витков во вторичной обмотке, если во внешнюю цепь (в сети пониженного напряжения) передают мощность P = 20 Вт. Ответ: 111.

5. 32.Сила тока I в обмотке соленоида, содержащего W = 1500 витков, равна 5 А. Магнитный поток Ф через поперечное сечение соленоида составляет 200 мкВб. Определить энергию магнитного поля в соленоиде. Ответ: 0,75 Дж.

5. 33.Обмотка электромагнита, находясь под постоянным напряжением, имеет сопротивление R =15 Ом и индуктивность L = 0,3 Гн. Определить время, за которое в обмотке выделится количество теплоты, равное энергии магнитного поля в сердечнике. Ответ: 0,01 с.

5. 34.Соленоид без сердечника с однослойной обмоткой из проволоки диаметром d = 0,5 мм имеет длину l = 0,4 м и поперечное сечение S = 50 см2. Какой ток течет по обмотке при напряжении U = 10 В, если за время t = 0,5 мс в обмотке выделяется количество теплоты, равное энергии поля внутри соленоида? Поле считать однородным. Ответ: 995 мА.

5. 35.Индуктивность соленоида при длине 1 м и площади поперечного сечения 20 см2 равна 0,4 мГн. Определить силу тока в соленоиде, при которой объемная плотность энергии магнитного поля внутри соленоида равна 0,1 Дж/м3. Ответ: 1 А.

5. 36.Две катушки расположены на небольшом расстоянии одна от другой. Когда сила тока в первой катушке изменяется с быстротой ∆I/∆t = 5 А/с, во второй катушке возникает э.д.с. индукции 0,1 В. Определить коэффициент М взаимной индукции катушек. Ответ: 20 мГн.

5. 37.Тороид с воздушным сердечником содержит 20 витков на 1 см. Определить объемную плотность энергии в тороиде, если по его обмотке протекает ток 3 А. Ответ: 22,6 Дж/м3 .





Дата добавления: 2015-09-20; просмотров: 291 | Нарушение авторских прав


Похожая информация:

© 2015-2017 lektsii.org.

Ген: 0.087 с.