2. С каким ускорением движется электрон в поле напряженностью 35 кВ/м? Заряд электрона 1,6•10-19 Кл, масса электрона 9,1•10-31 кг. 3. Рассчитайте силу тока, проходящего по медному…
2. С каким ускорением движется электрон в поле напряженностью 35 кВ/м? Заряд электрона 1,6•10-19 Кл, масса электрона 9,1•10-31 кг. 3. Рассчитайте силу тока, проходящего по медному проводнику длиной 300 м и площадью поперечного сечения 0,7 мм? при напряжении 20 В. Удельное сопротивление меди 0,018 Ом-мм/м. 4. Какой магнитный поток пронизывает плоскую поверхность площадью 90 см? при индукции поля 0,9 Тл, если эта поверхность перпендикулярна вектору магнитной индукции поля? Ответ дать в мВб. 5. При подключении электромагнита к источнику с эдс 42 В и внутренним сопротивлением 2 Ом напряжение на зажимах источника стало 38 В. Найти силу тока в цепи. Какую работу совершают сторонние силы источника за 10 мин?
- Для вычисления ускорения электрона в электрическом поле используем формулу второго закона Ньютона: \( F = m \cdot a \), где F - сила, равная \( q \cdot E \) (здесь E - напряженность поля), m - масса электрона, a - ускорение. Подставляем известные значения:
Сила \( F = q \cdot E = 1,6 \cdot 10^{-19} \, Кл \cdot 35 \, кВ/м = 5,6 \cdot 10^{-18} \, Н \).
Ускорение \( a = F / m = 5,6 \cdot 10^{-18} \, Н / 9,1 \cdot 10^{-31} \, кг = 6,15 \cdot 10^{12} \, м/с^2 \).
Ответ: ускорение электрона составляет 6,15 * 10^12 м/с^2.
- Для вычисления силы тока в проводнике воспользуемся законом Ома: \( I = U / R \), где U - напряжение, R - сопротивление, а сопротивление проводника определяется как \( R = \rho \cdot (L / S) \), где \(\rho \) - удельное сопротивление меди, L - длина проводника, S - площадь поперечного сечения. Подставляем значения:
Сопротивление \( R = 0,018 \, Ом \cdot мм / м \cdot (300 м / 0,7 \, мм^2) = 7,714 \, Ом \).
Сила тока \( I = 20 \, В / 7,714 \, Ом = 2,59 \, А \).
Ответ: сила тока в цепи составляет 2,59 А.
- Магнитный поток через площадь определяется как \( \Phi = B \cdot S \), где B - индукция магнитного поля, S - площадь. Подставляем известные значения:
Магнитный поток \( \Phi = 0,9 \, Тл \cdot 90 \, см^2 = 0,09 \, м^2 \cdot Тл \).
1 мВб (милливебер) = 10^-3 Вб (вебер), следовательно, \( 1 \, Вб = 1000 \, мВб \).
Ответ: магнитный поток, пронизывающий плоскую поверхность, составляет 90 мВб.
- Для определения силы тока в цепи используем закон Ома: \( I = (U - U_{внутр}) / R_{внутр} \), где U - напряжение на источнике, U_{внутр} - напряжение на внутреннем сопротивлении источника, \( R_{внутр} \) - внутреннее сопротивление. Подставляем значения:
Сила тока \( I = (42 \, В - 38 \, В) / 2 \, Ом = 2 \, А \).
Для расчета работы сторонних сил источника используем формулу \( W = P \cdot t \), где P - мощность, а t - время. Мощность определяется как \( P = U \cdot I \), где U - напряжение, I - сила тока. Подставляем значения:
Мощность \( P = 42 \, В \cdot 2 \, А = 84 \, Вт \).
Работа \( W = 84 \, Вт \cdot 10 \, мин \cdot 60 \, с / мин = 50400 \, Дж \).
Ответ: сила тока в цепи составляет 2 А, а работа, совершенная сторонними силами источника за 10 минут, равна 50400 Дж.
