Az elektromos tér energiamaradásának törvénye. Ez a képlet egy elektromos áramkör energiamaradásának törvényét fejezi ki

A természet egyetemes törvénye. Ezért az elektromos jelenségekre is alkalmazható. Tekintsünk két esetet az energiaátalakításnak elektromos térben:

1. A vezetők izoláltak ($q=const$).
2. A vezetők áramforrásokhoz vannak kötve, miközben potenciáljuk nem változik ($U=const$).

Az energia megmaradásának törvénye állandó potenciálú áramkörökben

Tegyük fel, hogy létezik egy testrendszer, amely vezetőket és dielektrikumokat is tartalmazhat. A rendszer testei kis kvázi statikus mozgásokat végezhetnek. A rendszer hőmérsékletét állandóan tartják ($\to \varepsilon =const$), azaz hőt juttatnak a rendszerbe, vagy szükség esetén eltávolítják onnan. A rendszerben lévő dielektrikumokat izotrópnak tekintjük, és sűrűségüket állandóra állítjuk. Ebben az esetben a testek belső energiájának az elektromos térrel nem összefüggő aránya nem változik. Tekintsük az energiaátalakítások változatait egy ilyen rendszerben.

Bármely test, amely elektromos térben van, pondemotoros erőknek van kitéve (a testeken belüli töltésekre ható erők). Végtelenül kicsi elmozdulás esetén a ponderomotoros erők elvégzik a munkát $\delta A.\ $Mivel a testek mozognak, az energiaváltozás dW. A vezetők mozgatásakor a kölcsönös kapacitásuk is megváltozik, ezért a vezetők potenciáljának változatlan tartása érdekében módosítani kell a töltésüket. Ez azt jelenti, hogy a tórusz mindegyik forrása $\mathcal E dq=\mathcal E Idt$ értékkel egyenlő, ahol $\mathcal E $ az áramforrás EMF-je, $I$ az áramerősség, $dt $ az utazási idő. A rendszerünkben elektromos áramok keletkeznek, és minden részében hő szabadul fel:

A töltés megmaradásának törvénye szerint az összes áramforrás munkája megegyezik az elektromos tér erőinek mechanikai munkájával, plusz az elektromos tér energiájának változásával és a Joule-Lenz hővel (1):

Ha a rendszerben a vezetők és a dielektrikumok mozdulatlanok, akkor $\delta A=dW=0.$ A (2)-ből az következik, hogy az áramforrások összes munkája hővé alakul.

Az energiamegmaradás törvénye állandó töltésű áramkörökben

$q=const$ esetén az aktuális források nem lépnek be a vizsgált rendszerbe, ekkor a (2) kifejezés bal oldala nulla lesz. Ezenkívül a testekben mozgásuk során a töltések újraeloszlása ​​miatt fellépő Joule-Lenz hőt általában jelentéktelennek tartják. Ebben az esetben az energiamegmaradás törvénye a következő formában lesz:

A (3) képlet azt mutatja, hogy az elektromos térerők mechanikai munkája megegyezik az elektromos tér energiájának csökkenésével.

Az energiamegmaradás törvényének alkalmazása

Az energiamegmaradás törvényének felhasználásával sok esetben ki lehet számítani az elektromos térben ható mechanikai erőket, és néha sokkal könnyebb ezt megtenni, mint ha figyelembe vesszük a mező egyedre gyakorolt ​​közvetlen hatását. a rendszer testeinek részei. Ebben az esetben a következő séma szerint működnek. Tegyük fel, hogy meg kell találni a $\overrightarrow(F)$ erőt, amely a testre hat a mezőben. Feltételezzük, hogy a test mozog (a test kis elmozdulása $\overrightarrow(dr)$). A kívánt erő munkája egyenlő:

1. példa

Feladat: Számítsa ki a lapos kondenzátor lapjai között fellépő vonzóerőt, amelyet homogén izotróp folyékony dielektrikumba helyezünk, $\varepszilon $ áteresztőképességgel! A lemezek területe S. A térerősség a kondenzátorban E. A lemezek le vannak választva a forrásról. Hasonlítsa össze a lemezekre ható erőket dielektrikum jelenlétében és vákuumban!

Mivel az erő csak a lemezekre merőleges lehet, az elmozdulást a lemezek felületére vonatkozó normál mentén választjuk. Jelölje dx-el a lemezek elmozdulását, ekkor a mechanikai munka egyenlő lesz:

\[\delta A=Fdx\ \left(1.1\right).\]

A térenergia változása ebben az esetben a következő lesz:

Az egyenletet követve:

\[\delta A+dW=0\left(1,4\right)\]

Ha vákuum van a lemezek között, akkor az erő:

Ha a forrástól leválasztott kondenzátort dielektrikummal töltik fel, akkor a dielektrikumon belüli térerősség $\varepszilon $-szorosára csökken, ezért a lemezek vonzóereje is ugyanilyen tényezővel csökken. A lemezek közötti kölcsönhatási erők csökkenését a folyékony és gáznemű dielektrikumokban fellépő elektrostrikciós erők magyarázzák, amelyek a kondenzátorlemezeket szétnyomják.

Válasz: $F=\frac(\varepsilon (\varepsilon )_0E^2)(2)S,\ F"=\frac(\varepsilon_0E^2)(2)S.$

2. példa

Feladat: Egy lapos kondenzátort részben folyékony dielektrikumba merítünk (1. ábra). Amikor a kondenzátor feltöltődik, a folyadék a kondenzátorba kerül. Számítsa ki azt az f erőt, amellyel a tér a folyadék vízszintes felületének egy egységére hat! Vegye figyelembe, hogy a lemezek feszültségforráshoz vannak csatlakoztatva (U=const).

Jelölje h - a folyadékoszlop magassága, dh - a folyadékoszlop változása (növekedése). A kívánt erő munkája ebben az esetben egyenlő lesz:

ahol S a kondenzátor vízszintes szakaszának területe. Az elektromos tér változása:

Egy további dq töltés kerül a lemezekre, ami egyenlő:

ahol $a$ a lemezek szélessége, akkor figyelembe vesszük, hogy $E=\frac(U)(d)$, akkor az áramforrás munkája egyenlő:

\[\mathcal E dq=Udq=U\left(\varepsilon (\varepsilon )_0E-(\varepsilon )_0E\right)adh=E\left(\varepsilon (\varepsilon )_0E-(\varepsilon )_0E\right )d\cdot a\cdot dh=\left(\varepsilon (\varepsilon )_0E^2-(\varepsilon )_0E^2\right)Sdh\left(2,4\right).\]

Ha feltételezzük, hogy a vezetékek ellenállása kicsi, akkor $\mathcal E $=U. Az energiamegmaradás törvényét egyenáramú rendszerekre alkalmazzuk, feltéve, hogy a potenciálkülönbség állandó:

\[\sum(\mathcal E Idt=\delta A+dW+\sum(RI^2dt\ \left(2,5\right).))\]

' ((\varepsilon )_0E^2)(2)\right)Sdh\to f=\frac(\varepsilon (\varepsilon )_0E^2)(2)-\frac((\varepsilon )_0E^2)(2 )\ .\]

Válasz: $f=\frac(\varepsilon (\varepsilon )_0E^2)(2)-\frac((\varepsilon )_0E^2)(2).$

Andrey Vladimirovich Gavrilov, egyetemi docens, NGAVT

Az energia megmaradásának törvénye az elektromosságban ................................... ..... ....... négy

Alaptörvények és képletek................................................................................................................................................ 4

Példák problémamegoldásra............................................................................................................................................................ 8

Önálló megoldási feladatok..................................................................................................................... 10

Galina Sztyepanovna Lukina, a KhKZPMSH főmetódusa

Fizika és vadvilág ................................................ ............................................................ .............. 16

1. Önmegvalósítási feladatok...................................................................................................... 16

2. Feladatok-kérdések....................................................................................................................................................................... 17

3. Észrevételek................................................................................................................................................................................ 21

4. Önálló megoldási feladatok................................................................................................................ 22

5. Alkalmazás................................................................................................................................................................................ 26

Arkagyij Fedorovics Nyemcev osztály HKTsRTDYU

TERMÉLIS FOLYAMATOK KÖRÜLÜNK................................................... .............................................................. ... 38

HŐKAPACITÁS............................................................................................................................................................................ 38

Olvasztó. Párolgás............................................................................................................................................................... 38

Az üzemanyag fajlagos fűtőértéke........................................................................................................................... 39

FELADATOK............................................................................................................................................................................................... 41

Fizikai problémák irodalmi művekből............................................................................................ 43

, docensNGAVT

Az elektromosság energiamegmaradásának törvénye

Alaptörvények és képletek

Ha egy vezető közegben (vezetőben) elektromos mező jön létre, akkor az elektromos töltések rendezett mozgása keletkezik benne - elektromos áram

Amikor elektromos áram áthalad egy homogén vezetőn, hő szabadul fel, ezt Joule-hőnek nevezzük. A felszabaduló hő mennyiségét a Joule-Lenz törvény határozza meg:

A törvénynek ez a formája csak egyenáramra vonatkozik, vagyis olyan áramra, amelynek nagysága időben nem változik.

A vezetőben egységnyi idő alatt felszabaduló hőmennyiséget az áram hőteljesítményének nevezzük

.

Meg kell jegyezni, hogy az elektromos áram áthaladása során a hő nemcsak felszabadul, hanem elnyelhető is, ami akkor figyelhető meg, amikor az áram különböző fémek csomópontján halad át. Ezt a jelenséget Peltier-effektusnak nevezik. A Peltier-effektus során elnyelt vagy felszabaduló hő több mint a Joule-hő, és a kifejezés határozza meg

.

Ahol P12 a Peltier-együttható. Ellentétben a Joule-hővel, amely arányos az áram négyzetével, és mindig felszabadul a vezetőben, a Peltier-hő arányos az áram első hatványával, és előjele a fém csomóponton áthaladó áram irányától függ.

Az áram munkája csak rögzített fémvezetők esetén alakul át teljesen hővé. Ha az áram mechanikai munkát végez (például villanymotor esetén), akkor az áram munkája csak részben alakul át hővé.

Annak érdekében, hogy az elektromos áram kellően hosszú ideig áthaladjon a vezetőn, intézkedéseket kell hozni az elektromos mező fenntartására a vezetőben. Az elektrosztatikus mező, vagyis az álló elektromos töltések mezője nem képes hosszú ideig fenntartani az áramot. A vezetőben a Coulomb-erők hatása következtében a szabad töltéshordozók olyan újraeloszlása ​​következik be, amelyben a benne lévő mező nullával egyenlő. Tehát, ha egy vezetőt elektrosztatikus mezőbe vezetnek, akkor a benne keletkezett töltések mozgása nagyon gyorsan leáll, és a térpotenciál a vezető bármely pontján azonos lesz.

A Coulomb-erők hatását a töltés mozgására a következő kifejezés határozza meg:

Cápák = q (φ1 - φ2).

Ha a töltés elektrosztatikus térben zárt úton mozog, akkor a Coulomb-erők munkája ebben az esetben nulla.

Ahhoz, hogy egy elektromos áramkörben elektromos áram hosszú ideig folyhasson, szükséges, hogy az áramkör tartalmazzon egy olyan szakaszt, amelyen a Coulomb-erőkön kívül olyan szabad töltésekre ható erők hatnának, amelyek jellege eltérő a Coulomb-ok – külső erők. A harmadik féltől származó erők speciális eszközök – áramforrások – töltéseire hatnak. Így például a kémiai áramforrásokban kémiai reakciók eredményeként külső erők keletkeznek.

Azt az értéket, amely számszerűen megegyezik a külső erők munkájával egy pozitív töltés mozgatásához, elektromotoros erőnek (EMF) nevezzük.

A kémiai áramforrások elegendően hosszú ideig képesek fenntartani az áramot az áramkörben, amíg visszafordíthatatlan reakciók nem lépnek fel az összetételüket alkotó kémiai vegyületekkel. Tehát, ha egy kémiai áramforrást vezetővel zárnak le, akkor az áramérték idővel nullára csökken, ahogy a forrásban lévő kémiai reakciók energiája elfogy.

Vannak reverzibilis kémiai áramforrások - akkumulátorok. Az ilyen eszközök kisütéskor helyreállíthatók - feltölthetők - azaz külső forrásból származó áram felhasználásával a kémiai reakciók megfordításával visszaállítják teljesítményüket. Az akkumulátorok elektromos energiát tárolnak töltés közben. Az akkumulátor tárolható energia mennyiségét a kapacitása határozza meg. Az akkumulátor kapacitását amperórában mérik.

Az áramkör részét képezhetik az elektromos áramkörök, vagyis azok az áramkörök, amelyekben elektromos áram áramolhat, áramforrásokat, vezetőket és kondenzátorokat is tartalmazhatnak.

Az elektromos áramkörök energiaegyensúlyát az energia megmaradásának és átalakulásának törvénye határozza meg. Írjuk a következő formában:

Avnesh = ΔW + Q.

ahol Avnesh a külső erők által a rendszeren végzett munka, ΔW a rendszer energiájának változása, Q a felszabaduló hőmennyiség. Feltételezzük, hogy ha Avnesh > 0, akkor a külső erők pozitív munkát végeznek a rendszeren, és ha Avnesh< 0, положительную работу совершает сама система, если ΔW>0, akkor a rendszer energiája nő, és ha ΔW< 0, энергия уменьшается, если Q>0, akkor hő szabadul fel a rendszerben, és ha Q< 0, тепло поглощается системой.

A rendszer energiája általában különböző típusú energiákból áll - ez az elektrosztatikus mező energiája, és a töltött testek kinetikus energiája, valamint a gravitációs mező potenciális energiája.

Az elektrosztatikus tér energiája meghatározható mind a töltés, mind az elektrosztatikus tér jellemzői alapján.

Magányos vezető esetén, azaz olyan vezető esetén, amely távol van a többi vezetőtől, a térenergia kifejezése a következő:

.

Ennek megfelelően egy töltött kondenzátor energiájára

.

A magányos vezetőtől eltérően a kondenzátor tere a lemezei közötti térben koncentrálódik. A kondenzátorban tárolt energia a következő képlettel határozható meg:

Ahol E a térerősség, és V a tér térfogata, ahol a mező található. Lapos kondenzátorhoz V=Sd.

A térenergia és a térfogat arányát, ahol ez a tér koncentrálódik, az elektromos tér térfogati energiasűrűségének nevezzük

A fenti képleteket elemezve látható, hogy a kondenzátor töltésének, kapacitásának vagy feszültségének változása a lemezeken a kondenzátor elektromos mezőjének energiájának megváltozásához vezet.

Egy feltöltött kondenzátor kapacitásának megváltoztatásához, például a lemezek széthúzásával, külső mechanikai munkát kell végezni. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a lemezek ellentétes töltésűek, és a munka az ellentétes töltések Coulomb-vonzási erőivel szemben történik.

Ha a kondenzátor EMF-forráshoz csatlakozik, akkor a mechanikai munka mellett a forrásban lévő külső erők is működnek. Ezért ebben az esetben a külső erők munkája összegként ábrázolható:

Avnesh = Ameh + Gólya.

Amikor egy Δq töltés áramlik át az EMF-forráson, a forrásban lévő töltésekre ható külső erők működnek.

Gólya = ∆q ε.

A külső erők munkája lehet pozitív és negatív is. Ha a forrás kisüt, akkor Δq > 0 és Aist > 0, ha a forrás tölt, akkor Δq<0 и Аист < 0.

Tehát például, ha az ellenálláson keresztül lezárja a kondenzátorlemezt, akkor az ellenálláson egy ideig elektromos áram folyik át, és Joule hő szabadul fel az ellenálláson. Meg kell jegyezni, hogy a kondenzátor kisülési árama idővel csökken, és a hőteljesítmény képlet "href="/text/category/teployenergetika/" rel="bookmark">hőenergia .

Ha azonban a kondenzátor kisütésének folyamata lassan történik, akkor a hő nem szabadul fel:

.

Ha t elég nagy (a végtelenbe hajlik), akkor a Q felszabaduló hőmennyiség nagyon kicsi lehet.

Példák problémamegoldásra

1. számú feladat. Két A és B fémlemez d = 10 mm távolságra van egymástól. Közöttük egy h = 2 mm vastagságú C fémlemez található (1. ábra). Az A lemez potenciálja = 50 V, és a B lemez = -60 V. Hogyan változik a kondenzátor energiája, ha eltávolítjuk a C lemezt. A C lemez A és B lemezekkel párhuzamos felülete 10 cm2.

Megoldás. A vezető belsejében az elektromos térerősség nulla, ezért a fémlemeznek a térből való eltávolításakor a lemez által korábban elfoglalt térben elektromos tér jelenik meg, amelynek energiája W. Keressük meg a térenergia közötti összefüggést , erőssége és térfogata.

; ; https://pandia.ru/text/78/048/images/image017_47.gif" width="169" height="44 src="> , ahol V a lemez térfogata. Mivel a dielektrikum típusa nem feladatmeghatározásban megadottak szerint feltételezzük, hogy az A és B lemezek között ε = 1 levegő vagy vákuum van.

Az elfogadott jelölést figyelembe véve: \u003d 2,68 * 10-7 J.

2. számú feladat. Egy S területű lapos kondenzátor két, egy-egy vezetővel összekapcsolt lemeze egymástól d távolságra van (1. ábra) külső egyenletes elektromos térben, melynek intenzitása . Milyen munkát kell végezni, hogy a lemezeket lassan d/2 távolságra közelítsük egymáshoz?

Megoldás. Mivel a lemezeket egy vezető zárja egymáshoz, potenciáljuk egyenlő, ami azt jelenti, hogy a lemezek közötti térben a térerősség nulla. A 2. ábrán árnyékolt tértartományban a lemezek konvergenciája után elektromos tér jelenik meg, melynek energiája egyenlő: . Az energiamegmaradás törvénye alapján felírhatjuk: A=W.

Válasz: https://pandia.ru/text/78/048/images/image022_22.jpg" align="left" width="176 height=117" height="117"> 3. számú feladat. Az 1. ábrán látható áramkörben keresse meg az egyes ellenállásokban felszabaduló hőmennyiséget, amikor a kulcs le van zárva. A C1 kapacitású kondenzátor feszültségre van feltöltveU1 U2 . EllenállásokR1 ésR2 .

Megoldás. A szóban forgó rendszer esetében az energiamegmaradási törvénynek van formája

0 = ΔW + Q vagy Q = Wstart - Wend

A feltöltött kondenzátorok kezdeti energiája https://pandia.ru/text/78/048/images/image024_27.gif" width="87 height=23" height="23">..gif" width="52" height= " 23 src=">, mert a kondenzátorok párhuzamosan vannak csatlakoztatva. Ily módon

és Q = Wstart - Wend = https://pandia.ru/text/78/048/images/image029_25.gif" width="109" height="24 src=">.gif" width="63 height=47" "height="47">.gif" width="105 height=47" height="47">.jpg" align="left" width="170 height=136" height="136"> 4. számú feladat. Három azonos, C kapacitású kondenzátor töltést kapottq1 , q2 ésq3 . Ezután a kondenzátorokat az ábrán látható módon csatlakoztattuk. Keresse meg az egyes kondenzátorok töltöttségét a billentyűk bezárása után.

Megoldás. A csatlakoztatott kondenzátorok lemezei zárt rendszerűek és az elektromos töltés megmaradásának törvénye teljesül rájuk.

.

Rajzoljunk gondolatban egyetlen pozitív töltést a kondenzátorok láncolatára, visszahelyezve azt a kiindulási pontra. Az elektrosztatikus mező erőinek munkája a töltés zárt pálya mentén történő mozgatásakor nullával egyenlő. Eszközök

Az egyenleteket megoldva a töltésekre kifejezéseket kapunk

https://pandia.ru/text/78/048/images/image042_10.jpg" width="396" height="128">

2. számú feladat. ponttöltésqtávol vanLvégtelen vezető síkról. Határozzuk meg ennek a töltésnek a kölcsönhatási energiáját a síkon indukált töltésekkel!

3. számú feladat. Két vezető félsík derékszögű kétszöget alkot. ponttöltésqtávolságra van és https://pandia.ru/text/78/048/images/image046_17.gif" width="13" height="13"> és kezdeti sebesség nélkül szabadul fel. A megindult oszcillációk során a A rúd vízszintes helyzetbe kerül, majd visszamozdul, és a folyamat megismétlődik. Keresse meg a labda töltését. A szabadesés gyorsulása egyenlőg.

8. számú feladat. Határozzuk meg az elektromos tér térfogati energiasűrűségét 10 nC/m2 felületi töltéssűrűségű végtelen töltött sík közelében! A térfogati energiasűrűség az egységnyi térfogatra jutó energia.

9. számú feladat. Nagy vékony vezetőlemezSés vastagságadegységes E erősségű elektromos térbe helyezzük. Mennyi hő szabadul fel, ha a mezőt azonnal kikapcsoljuk? Mennyi munka szükséges a lemeznek a szántóföldről történő eltávolításához?

10. számú feladat. A lapos kondenzátor lapjain + töltések vannakqés -q. Bélés területS, a köztük lévő távolságd0 . Milyen munkát kell elvégezni, hogy a lemezeket közelebb hozzuk egymáshozd?

11. számú feladat. Egy lapos kondenzátorban, melynek lemezfelülete 200 cm2 és a köztük lévő távolság 1 cm, van egy üveglap (ε = 5), amely teljesen kitölti a lemezek közötti rést. Hogyan változik a kondenzátor energiája, ha ezt a lemezt eltávolítják? Oldja meg a problémát arra az esetre, ha 1) a kondenzátor mindig 200 V-os áramforrásra van csatlakoztatva. 2) a kondenzátort először ugyanarra a forrásra csatlakoztatták, majd kikapcsolták, és csak ezután távolították el a lemezt .

12. számú feladat. Egy lapos kondenzátort dielektrikummal töltöttek fel, és egy bizonyos potenciálkülönbséget alkalmaztak a lemezekre. A kondenzátor energiája akkorW\u003d 2 * 10-5 J. Miután a kondenzátort leválasztották a forrásról, a dielektrikumot eltávolították a kondenzátorból. Az ehhez szükséges munka A \u003d 7 * 10-5 J. Határozza meg a dielektrikum dielektromos állandóját.

13. számú feladat. A lapos kondenzátor lapjai közötti teret üveglap tölti ki teljesen, melynek kapacitása lemez hiányában 20 nF. A kondenzátort 100 V feszültségű áramforráshoz csatlakoztattuk. A lemezt lassan, súrlódás nélkül eltávolítottuk a kondenzátorról. Határozza meg a kondenzátor energianövekményét és az elektromos erőkkel szembeni mechanikai munkát a lemez eltávolításakor.

14. számú feladat. A C kapacitású kondenzátor töltést hordoz a lemezekenq. Mennyi hő szabadul fel a kondenzátorban, ha ε permittivitású anyaggal töltjük meg?

15. számú feladat. Egy lapos kondenzátort E intenzitású külső elektromos térbe helyeznek, merőlegesen a lemezekre. Területtel rendelkező tányérokonSdíjak vannak +qés -q. A lemezek közötti távolságd. Mi a minimális munka, amit el kell végezni a lemezek cseréjéhez? A mezővel párhuzamos pozíció? Kivinni a pályáról?

16. számú feladat. Egy C kapacitású kondenzátort feszültségre töltünkU. Ugyanaz a kondenzátor csatlakozik hozzá. Az ólomhuzal ellenállása azR. Mennyi hő szabadul fel a vezetékekben?

17. számú feladat. Két egyforma C kapacitású lapos kondenzátor van párhuzamosan csatlakoztatva és feszültségre töltveU. Az egyik lemezei lassan, nagy távolságra válnak szét. Milyen munka folyik?

18. számú feladat. Két C kapacitású kondenzátor, egy feszültségre feltöltveUés ellenálláson keresztül csatlakozik. Az egyik kondenzátor lemezei gyorsan széthúzódnak, így a köztük lévő távolság megkétszereződik, és a lemezek töltése nem változik mozgásuk során. Mennyi hő szabadul fel az ellenállásban?

19. számú feladat. Egy C1 = 1 μF kapacitású kondenzátort 300 V feszültségre töltöttünk, és egy 2 µF kapacitású töltetlen C2 kondenzátorhoz csatlakoztattuk. Hogyan változott ebben az esetben a rendszer energiája?

20. számú feladat. Két egyforma, C kapacitású lapos kondenzátor két azonos akkumulátorhoz van csatlakoztatva EMF E-vel. Egy adott időpontban az egyik kondenzátort leválasztják az akkumulátorról, a másikat pedig csatlakoztatva hagyják. Ezután mindkét kondenzátor lapja lassan szétválik, csökkentve az egyes bemenetek kapacitásátnegyszer. Milyen mechanikai munkát végeznek minden esetben? Magyarázza meg az eredményt.

21. számú feladat. Az ábrán látható áramkörben keresse meg az egyes ellenállásokban felszabaduló hőmennyiséget a kulcs zárásakor. A C1 kapacitású kondenzátor feszültségre van feltöltveU1 , és egy C2 kapacitású kondenzátor - feszültségigU2 . EllenállásokR1 ésR2 .

22. számú feladat. Két C1 és C2 kapacitású kondenzátor sorba van kötve és egy feszültségű áramforráshoz csatlakozikU. Ezután a kondenzátorokat leválasztottuk és párhuzamosan csatlakoztattuk úgy, hogy az egyik kondenzátor + jele a másik + jeléhez csatlakozik. Milyen energia szabadult fel?

23. számú feladat. ábrán látható diagramon. , egy C kapacitású, feszültségre feltöltött kondenzátorU. Mennyi energia tárolódik az akkumulátorban az EMF ε segítségével a kulcs bezárása után? Mennyi hő szabadul fel az ellenállásban?

24. számú feladat.

25. számú feladat. Mennyi hő szabadul fel az áramkörben, ha a K gombot 1-es állásból 2-es állásba kapcsoljuk?

26. számú feladat. Az elektromos áramkörben, amelynek diagramja az ábrán látható, a K kulcs zárva van. Kondenzátor töltésq= 2 µC, az akkumulátor belső ellenállásar\u003d 5 ohm, az ellenállás ellenállása 25 ohm. Határozza meg az akkumulátor EMF értékét, ha a K kulcs kinyitásakor bizonyos mennyiségű hő szabadul fel az ellenállásonK= 20 μJ.

27. számú feladat. Az elektromos áramkörben, amelynek diagramja az ábrán látható, a K kulcs zárva van. Akkumulátor EMF E=24 V, belső ellenállásar\u003d 5 Ohm, a kondenzátor töltése 2 μC. A K kulcs kinyitásakor 20 μJ hő szabadul fel az ellenálláson. Keresse meg az ellenállás ellenállását.

28. számú feladat. Egy 0,3 mm átmérőjű ólomhuzal megolvad, ha 1,8 A áramot vezetünk át rajta, a 0,6 mm átmérőjű pedig 5 A áramerősséggel. Mekkora áramerősséggel fog egy ebből a két vezetékből álló biztosíték párhuzamosan kapcsolva szakítsa meg az áramkört?

29. számú feladat. Tizenkét egyforma izzó van sorba kapcsolva egy karácsonyfafüzérben. Hogyan változik a füzér által fogyasztott áram, ha csak hat izzó marad benne?

30. számú feladat. Mekkora áram folyik át a tápvezetékeken, ha az áramkörben rövidzárlat keletkezik, ha két ellenállású elektromos tűzhely egymás után bekapcsolR1 = 200 ohm ésR2 \u003d 500 ohm, ugyanazt a 200 watt teljesítményt osztják ki nekik.

31. számú feladat. Amikor egy ellenállású ellenálláson egyenáram halad át az AB szakaszonR2 hőteljesítmény szabadul felP2 . Mekkora hőteljesítmény szabadul fel az egyes ellenállásokon az ellenállások általR1 ésR3 ?

32. számú feladat. Munka befejezése" href="/text/category/vipolnenie_rabot/" rel="bookmark">munka befejezése, milyen messze van a kívánt objektum stb.

A legegyszerűbb mérések vagy számítások elvégzéséhez a szükséges eszközök hiányában néha "rögtönzött eszközökhöz" kell folyamodnia. Ilyen „rögtönzött eszközök” lehetnek a kezünk kezei, maguk a kezek. Egy tárgy hosszának vagy a kívánt tárgy távolságának "szemmel" történő meghatározása pedig úgy lehetséges, ha összehasonlítjuk a magasságunkkal, lépéshosszunkkal, cipőméretünkkel stb.

1. Feladat Mérje meg egy hagyományos iskolai vonalzóval (vagy egy szögletes jegyzetfüzetlappal) a keze minden lehetséges paraméterét, amely segíthet más tárgyak méretének meghatározásában:

a kéz legrövidebb és leghosszabb ujjának hossza,

Maximális tenyérnyílás (a kisujj hegye és a hüvelykujj hegye közötti távolság teljesen nyitott tenyér esetén),

A mutatóujj hegye és a hüvelykujj hegye közötti maximális távolság teljesen nyitott tenyérrel,

- "könyök" (a távolság a könyökízülettől az asztalon fekvő kéz középső ujjának hegyéig).

A kapott értékeket írd le (memória kedvéért) egy csalólapra vagy egy füzetbe. Lehet, hogy többször is szüksége lesz rájuk.

2. feladat (3 pont a feladat egészére). Az imént kapott "kézi" mérések segítségével becsülje meg:

a dolgozóasztal lapjának hossza és szélessége,

bármely szoba hossza és szélessége,

Fényképkeret mérete.

Vonalzóval vagy centiméterrel ellenőrizze, hogy a becsült értékek helyesek-e.

3. feladat (1 pont). Ismerve az Ön magasságát vagy a szobában tartózkodó személyek magasságát, összehasonlítva értékelje ki a szoba mennyezetének magasságát méterben.

Megjegyzés. Ha szereti "rögtönzött" méréseket használni, ne feledje, hogy ezeket folyamatosan frissíteni kell.

4. feladat (1 pont). Becsülje meg az átlagos lépéshosszát (cm-ben).

5. feladat (5 pont a feladat egészére).

3. Hasonlítsa össze a kapott sebességértékeket az Ön által ismert élőlények mozgási sebességével.

4. Számítsa ki a mozgási energiát, amelyet futás és séta közben fejleszt!

1. táblázat: Referenciaanyagok

A maximális sebesség hozzávetőleges értékei az állatvilágban (km/h-ban)

	Sebesség		Sebesség	Rovarok	Sebesség	emlősök	Sebesség
						Kutya, farkas
		Márton		Szitakötő

6. feladat (2 pont). Az iskolai testnevelés órákon az egyik teszt óratípus egy bizonyos táv (leggyakrabban 60 m) futása, meghatározott ideig. Ismerve a táv hosszát és azt az időt, ameddig ezt a távot lefutja, becsülje meg a sprint tempójú futás átlagos sebességét. Fejezd ki az így kapott átlagsebességet km/h-ban.

Ezek az energiamegmaradás törvényének egyik formája, és a természet alapvető törvényeihez tartoznak.

Kirchhoff első törvénye az elektromos áram folytonossági elvének a következménye, amely szerint bármely zárt felületen a töltések teljes áramlása nulla, azaz. az ezen a felületen átszökő töltések számának meg kell egyeznie a bejövő töltések számával. Ennek az elvnek az alapja nyilvánvaló, hiszen megsértése esetén a felületen belüli elektromos töltéseknek vagy eltűnniük kell, vagy látható ok nélkül megjelenniük kell.

Ha a töltések a vezetők belsejében mozognak, akkor bennük elektromos áramot képeznek. Az elektromos áram nagysága csak az áramkör csomópontjában változhat, mert. A csatlakozásokat ideális vezetőknek tekintik. Ezért ha a csomópontot tetszőleges felülettel vesszük körül S(1. ábra), akkor ezen a felületen átfolyó töltések azonosak lesznek a csomópontot alkotó vezetőkben folyó áramokkal, és a csomópontban a teljes áramnak nullának kell lennie.

Ennek a törvénynek a matematikai jelöléséhez a kérdéses csomóponthoz viszonyított áramirányok jelölési rendszerét kell elfogadni. A csomópont felé irányuló áramokat tekinthetjük pozitívnak, a csomópontból pedig negatívnak. Ezután a Kirchhoff-egyenlet a csomóra az ábrán. 1 úgy fog kinézni, mint vagy .

Általánosítva az elmondottakat tetszőleges számú csomópontban konvergáló ágra, megfogalmazhatjuk Kirchhoff első törvénye a következő módon:

Nyilvánvaló, hogy mindkét megfogalmazás ekvivalens, és az egyenletek írásformájának megválasztása tetszőleges lehet.

Az első Kirchhoff-törvény szerinti egyenletek összeállításánál irányokat áramlatok az elektromos áramkör ágaiban választ általában önkényesen . Ebben az esetben nem is kell arra törekedni, hogy az áramkör minden csomópontjában különböző irányú áramok jelenjenek meg. Előfordulhat, hogy bármelyik csomópontban a benne konvergáló ágak összes árama a csomópontra vagy a csomóponttól távolodva irányul, ezzel megsértve a folytonosság elvét. Ebben az esetben az áramok meghatározása során egy vagy több negatívnak bizonyul, ami jelzi, hogy ezek az áramok az eredetileg elfogadotthoz képest ellenkező irányban folynak.

Kirchhoff második törvénye az elektromos tér potenciáljának fogalmához kapcsolódik, mint az egypontos töltés térben történő mozgatásakor végzett munka. Ha egy ilyen mozgást zárt kontúr mentén hajtanak végre, akkor a kiindulási ponthoz való visszatéréskor a teljes munka nulla lesz. Ellenkező esetben lehetséges lenne energiát nyerni a kontúr megkerülésével, megsértve annak megmaradásának törvényét.

Az elektromos áramkör minden csomópontja vagy pontja saját potenciállal rendelkezik, és zárt hurok mentén haladva olyan munkát végzünk, amely a kiindulási ponthoz visszatérve nulla lesz. A potenciális elektromos térnek ez a tulajdonsága írja le Kirchhoff második törvényét, amelyet elektromos áramkörre alkalmaznak.

Ez az első törvényhez hasonlóan két változatban van megfogalmazva, azzal a ténnyel kapcsolatos, hogy az EMF-forrás feszültségesése számszerűen megegyezik az elektromotoros erővel, de ennek ellenkező előjele van. Ezért, ha bármely ág ellenállást és EMF-forrást tartalmaz, amelynek iránya összhangban van az áram irányával, akkor az áramkör megkerülésekor a feszültségesés e két tagját különböző előjelekkel veszik figyelembe. Ha az egyenlet másik részében figyelembe vesszük az EMF-forrás feszültségesését, akkor az előjele megegyezik az ellenálláson lévő feszültség előjelével.

Fogalmazzuk meg mindkét lehetőséget. Kirchhoff második törvénye , mert alapvetően ugyanazok:

Jegyzet:a + jelet az ellenálláson bekövetkező feszültségesés előtt választjuk, ha az azon átfolyó áram iránya és az áramkör megkerülésének iránya megegyezik; az EMF-források feszültségesése esetén a + jelet választjuk, ha az áramkör megkerülésének iránya és az EMF-hatás iránya ellentétes, függetlenül az áram áramlási irányától;

Jegyzet:az EMF + jele akkor van kiválasztva, ha működésének iránya egybeesik az áramkör megkerülési irányával, az ellenállásokon lévő feszültségeknél pedig a + jelet választjuk, ha az áram áramlási iránya és a bypass iránya egybeesik bennük.

Itt és az első törvényben is mindkét lehetőség helyes, de a gyakorlatban kényelmesebb a második lehetőség használata, mert könnyebben meghatározható a benne szereplő kifejezések előjele.

A Kirchhoff-törvények segítségével bármely elektromos áramkörre önálló egyenletrendszert állíthat össze, és meghatározhat bármilyen ismeretlen paramétert, ha azok száma nem haladja meg az egyenletek számát. A függetlenség feltételeinek teljesítéséhez ezeket az egyenleteket meghatározott szabályok szerint kell összeállítani.

Az egyenletek teljes száma N a rendszerben egyenlő az ágak számával mínusz az áramforrásokat tartalmazó ágak száma, azaz. .

A legegyszerűbb kifejezések az első Kirchhoff-törvény szerinti egyenletek, de számuk nem lehet több, mint a csomópontok száma mínusz egy.

A hiányzó egyenleteket a második Kirchhoff-törvény szerint állítjuk össze, i.e.

Fogalmazzuk meg egyenletrendszer összeállítására szolgáló algoritmus Kirchhoff törvényei szerint:

Jegyzet:Az EMF előjelét akkor választjuk pozitívnak, ha működésének iránya egybeesik a bypass irányával, függetlenül az áram irányától; és az ellenálláson bekövetkező feszültségesés előjelét pozitívnak vesszük, ha a benne folyó áram iránya egybeesik a bypass irányával.

Tekintsük ezt az algoritmust a 2. ábra példájával.

Itt a világos nyilak az áramkör ágaiban kiválasztott, önkényesen kiválasztott áramirányokat jelzik. A c ágban lévő áram nem választható önkényesen, mert itt az áramforrás működése határozza meg.

A láncágak száma 5, és mivel az egyik áramforrást tartalmaz, akkor a Kirchhoff-egyenletek száma összesen négy.

A lánc csomópontjainak száma három ( a, bés c), tehát az egyenletek száma az első törvény szerint Kirchhoff egyenlő kettővel, és ezek a három csomópont bármely párjára összeállíthatók. Legyen csomó aés b, akkor

Kirchhoff második törvénye szerint két egyenletet kell alkotnia. Összesen hat áramkör állítható fel ehhez az elektromos áramkörhöz. Ebből a számból ki kell zárni azokat az áramköröket, amelyek az ág mentén áramforrással záródnak. Ekkor már csak három lehetséges kontúr marad (2. ábra). Bármelyik hárompár kiválasztásával biztosíthatjuk, hogy az áramforrással rendelkező ág kivételével minden elágazás legalább az egyik áramkörbe essen. Álljunk meg az első és a második kontúron, és tetszőlegesen állítsuk be azok megkerülésének irányát az ábrán látható nyilak szerint. Akkor

Annak ellenére, hogy az áramkörök kiválasztásánál és az egyenletek összeállításánál minden áramforrással rendelkező ágat ki kell zárni, Kirchhoff második törvényét is betartják ezeknél. Ha meg kell határozni a feszültségesést az áramforráson vagy az ág más elemein az áramforrással, akkor ez az egyenletrendszer megoldása után tehető meg. Például a 2. ábrán. 2, a , és elemekből zárt hurkot hozhatunk létre, és az egyenlet érvényes lesz rá

2.12.1 Harmadik féltől származó elektromágneses mező és elektromos áramforrás az elektromos áramkörben.

☻ A harmadik féltől származó forrás az elektromos áramkör olyan szerves része, amely nélkül az áramkörben az elektromos áram nem lehetséges. Ez két részre osztja az elektromos áramkört, amelyek közül az egyik képes áramot vezetni, de nem gerjeszti, a másik „harmadik fél” pedig áramot vezet és gerjeszt. Egy harmadik féltől származó EMF hatására nem csak elektromos áram gerjesztődik az áramkörben, hanem elektromágneses mező is, és mindkettőt a forrásból az áramkörbe történő energiaátvitel kíséri.

2.12.2 EMF-forrás és áramforrás.

☻ Egy harmadik féltől származó forrás, belső ellenállásától függően, EMF forrása lehet vagy aktuális forrás

EMF forrás:
,

nem függ attól .

Jelenlegi forrás:
,

nem függ attól .

Így minden olyan forrás, amely ellenáll az áramkörben lévő stabil feszültségnek, amikor az áram megváltozik, EMF-forrásnak tekinthető. Ez vonatkozik az elektromos hálózatok stabil feszültségforrásaira is. Nyilván a feltételek
vagy
a valódi, harmadik féltől származó forrásokat idealizált közelítéseknek kell tekinteni, amelyek kényelmesek az elektromos áramkörök elemzéséhez és kiszámításához. Tehát at
a harmadik féltől származó forrás interakcióját a lánccal egyszerű egyenlőségek határozzák meg

,
,
.

Elektromágneses tér elektromos áramkörben.

☻ A harmadik féltől származó források vagy energiatároló eszközök vagy energiatermelők. A források által az áramkörbe történő energiaátvitel csak az elektromágneses mezőn keresztül történik, amelyet a forrás gerjeszt az áramkör minden elemében, függetlenül azok műszaki jellemzőitől és alkalmazási értékétől, valamint az egyes elemek fizikai tulajdonságainak kombinációjától. . Az elektromágneses tér az az elsődleges tényező, amely meghatározza a forrásenergia eloszlását az áramköri elemek között, és meghatározza a bennük zajló fizikai folyamatokat, beleértve az elektromos áramot is.

2.12.4 Ellenállás DC és AC áramkörökben.

2.12.4. ábra

Egyáramú egyenáramú és váltakozó áramú áramkörök általánosított sémái.

☻ Az egyszerű egyáramú DC és AC áramkörökben az áram függősége a forrás EMF-étől hasonló képletekkel fejezhető ki

,
.

Ez lehetővé teszi, hogy magukat az áramköröket hasonló sémákkal mutassuk be, amint azt a 2.12.4. ábra mutatja.

Fontos hangsúlyozni, hogy a váltakozó áramú áramkörben az érték azt jelenti, hogy nincs aktív áramköri ellenállás , hanem az áramkör impedanciája, amely meghaladja az aktív ellenállást azon okból, hogy az áramkör induktív és kapacitív elemei további reaktanciát biztosítanak a váltóáramnak, így

,

,
.

Reaktanciák és a váltakozó áram frekvenciája határozza meg , induktivitás induktív elemek (tekercsek) és a kapacitás kapacitív elemek (kondenzátorok).

2.12.5 Fázisváltás

☻ A reaktanciájú áramköri elemek speciális elektromágneses jelenséget okoznak a váltóáramú áramkörben - fáziseltolódást az EMF és az áram között

,
,

ahol - fáziseltolódás, amelynek lehetséges értékeit az egyenlet határozza meg

.

A fáziseltolódás hiánya két esetben lehetséges, amikor
vagy amikor nincsenek kapacitív és induktív elemek az áramkörben. A fáziseltolódás megnehezíti a forrástáp áramkörbe történő kiadását.

2.12.6 Az elektromágneses tér energiája az áramkör elemeiben.

☻ Az elektromágneses mező energiája az áramkör minden elemében az elektromos tér energiájából és a mágneses mező energiájából áll

.

Azonban egy láncelem megtervezhető úgy, hogy számára ennek az összegnek az egyik tagja lesz a domináns, a másik pedig nem lényeges. Tehát a kondenzátor váltóáramának jellemző frekvenciáin
, a tekercsben pedig éppen ellenkezőleg,
. Feltételezhetjük tehát, hogy a kondenzátor az elektromos tér energiatárolója, a tekercs pedig a mágneses tér energiatárolója és számukra, ill.

,
,

ahol azt veszik figyelembe, hogy a kondenzátornál
, és a tekercshez
. Egy áramkörben két tekercs lehet induktívan független vagy induktívan csatolva a közös mágneses terükön keresztül. Ez utóbbi esetben a tekercsek mágneses mezőinek energiája kiegészül a mágneses kölcsönhatásuk energiájával

,

,
.

Kölcsönös indukciós együttható
függ a tekercsek közötti induktív csatolás mértékétől, különösen azok kölcsönös elrendezésétől. Ekkor az induktív csatolás jelentéktelen lehet, vagy teljesen hiányzik
.

Az elektromos áramkör jellemző eleme egy ellenállással rendelkező ellenállás . Számára az elektromágneses mező energiája
, mert
. Mivel az elektromos tér energiája az ellenállásban visszafordíthatatlan átalakulást tapasztal hőenergiává, akkor az ellenállás esetében

,

hol van a hőmennyiség megfelel a Joule-Lenz törvénynek.

Az elektromos áramkör speciális eleme az elektromechanikus eleme, amely képes mechanikai munkát végezni, amikor elektromos áram halad át rajta. Az elektromos áram egy ilyen elemben olyan erőt vagy erőnyomatékot gerjeszt, amelynek hatására magának az elemnek vagy annak alkatrészeinek egymáshoz képest lineáris vagy szögletes elmozdulása következik be. Ezeket az elektromos árammal összefüggő mechanikai jelenségeket az elemben lévő elektromágneses mező energiájának mechanikai energiává történő átalakulása kíséri, így

hol a munka
mechanikai meghatározása szerint fejezik ki.

2.12.7 Az energia megmaradásának és átalakulásának törvénye elektromos áramkörben.

☻ A harmadik féltől származó forrás nemcsak EMF-forrás, hanem energiaforrás is egy elektromos áramkörben. Alatt
a forrásból az energia belép az áramkörbe, megegyezik a forrás EMF munkájával

ahol
- a forrás teljesítménye, vagy ami egyben, a forrásból az áramkörbe történő energiaellátás intenzitása. A forrásenergiát áramkörökké alakítják át más típusú energiává. Tehát egyetlen áramkörben
mechanikai elemmel a forrás működése az elektromágneses mező energiájának változásával jár az áramkör minden elemében az energiaegyensúlynak megfelelően

Ez az egyenlet a vizsgált áramkörre az energiamegmaradás törvényeit fejezi ki. Ebből következik

.

Megfelelő behelyettesítések után a teljesítményegyenlet egyenlet ábrázolható

.

Ez az egyenlet általánosított formában fejezi ki az energiamegmaradás törvényét egy elektromos áramkörben a teljesítmény fogalma alapján.

Törvény

Kirchhoff

☻ Az áram differenciálása és csökkentése után Kirchhoff törvénye következik az energiamegmaradás bemutatott törvényéből

ahol zárt körben az áramköri elemeken felsorolt ​​feszültségek azt jelentik

,
,

,
,
.

2.12.9 Az energiamegmaradás törvényének alkalmazása az elektromos áramkör kiszámításához.

☻ Az energiamegmaradás törvényének és a Kirchhoff-törvénynek adott egyenletei csak olyan kvázi-stacionárius áramokra vonatkoznak, amelyekben az áramkör nem elektromágneses térsugárzás forrása. Az energiamegmaradás törvényének egyenlete egyszerű és vizuális formában lehetővé teszi számos egyáramú elektromos áramkör működésének elemzését, mind a váltakozó, mind az egyenáramú.

Állandók beállítása
nullával egyenlő külön-külön vagy kombinálva, kiszámíthatja az elektromos áramkörök különböző lehetőségeit, beleértve a mikor
és
. Az alábbiakban az ilyen áramkörök kiszámításának néhány lehetőségét tárgyaljuk.

2.12.10 Lánc
nál nél

☻ Egykörös áramkör, amelyben egy ellenálláson keresztül a kondenzátort állandó emf-es forrásból töltik (
). Elfogadott:
,
,
, szintén
nál nél
. Ilyen feltételek mellett egy adott áramkör energiamaradásának törvénye a következő egyenértékű változatokban írható fel

,

,

.

Az utolsó egyenlet megoldásából következik:

,
.

2.12.11 Lánc
nál nél

☻ Egyáramkörű áramkör, amelyben állandó EMF forrás (
) zárva van az elemek előtt és . Elfogadott:
,
,
, szintén
nál nél
. Ilyen feltételek mellett egy adott áramkör energiamaradásának törvénye a következő egyenértékű változatokban ábrázolható

,

,

.

Az utolsó egyenlet megoldásából az következik

.

2.12.12 Lánc
nál nél
és

☻ Egyáramkörű áramkör EMF forrás és ellenállás nélkül, amelyben egy feltöltött kondenzátor induktív elemre zár . Elfogadott:
,
,
,
,
, valamint at

és
. Ilyen feltételek mellett az energiamegmaradás törvénye adott áramkörre, figyelembe véve azt a tényt, hogy

,

,

.

Az utolsó egyenlet a szabad csillapítatlan rezgéseknek felel meg. Döntéséből következik

,
,

,
,
.

Ez az áramkör egy oszcillációs áramkör.

2.12.13 LáncRLCnál nél

☻ Egyáramkörű áramkör EMF-forrás nélkül, amelyben feltöltött kondenzátor TÓL TŐL az R és L áramköri elemekre zár. Elfogadva:
,
, valamint at

és
. Ilyen feltételek mellett az adott áramkörre vonatkozó energiamegmaradás törvénye törvényes, figyelembe véve azt a tényt
, a következőképpen írható fel

,

,

.

Az utolsó egyenlet a szabad csillapított rezgéseknek felel meg. Döntéséből következik

,

,
,
,
.

Ez az áramkör egy oszcilláló áramkör egy disszipatív elemmel - egy ellenállással, amelynek köszönhetően az elektromágneses mező teljes energiája a rezgések során csökken.

2.12.14 LáncRLCnál nél

☻ Egy áramkör RCL disszipatív elemmel rendelkező oszcillációs áramkör. Az áramkörben egy változó emf működik
és erőltetett rezgéseket gerjeszt benne, beleértve a rezonanciát is.

Elfogadott:
. Ilyen feltételek mellett az energiamegmaradási törvény több egyenértékű változatban is megírható.

,

,

,

Az utolsó egyenlet megoldásából az következik, hogy az áramkörben az áramingadozások kényszerítettek és az effektív EMF frekvenciájával lépnek fel.
, de ehhez képest fáziseltolással, így

,

ahol a fáziseltolódás, melynek értékét az egyenlet határozza meg

.

Az áramkörnek a forrásból betáplált teljesítménye változó

Ennek a teljesítménynek az átlagos értékét egy rezgésperiódus alatt a kifejezés határozza meg

.

2.12.14. ábra

Függőségi rezonancia

Így a forrásból az áramkörbe kimenő teljesítményt a fáziseltolás határozza meg. Nyilvánvaló, hogy ennek hiányában a jelzett teljesítmény maximális lesz, és ez megfelel az áramkör rezonanciájának. Ez azért érhető el, mert az áramkör ellenállása fáziseltolás hiányában minimális értéket vesz fel, amely csak az aktív ellenállással egyenlő.

.

Ebből következik, hogy a feltételek teljesülnek a rezonanciánál.

,
,
,

ahol a rezonancia frekvencia.

Az áram kényszerített oszcillációinál az amplitúdója a frekvenciától függ

.

Az amplitúdó rezonanciaértékét fáziseltolás hiányában érjük el, amikor
és
. Akkor

,

ábrán. A 2.12.14 a rezonanciagörbét mutatja
kényszerrezgésekkel az RLC áramkörben.

2.12.15 Mechanikai energia elektromos áramkörökben

☻ A mechanikai energiát speciális elektromechanikus áramköri elemek gerjesztik, amelyek elektromos áram áthaladásakor mechanikai munkát végeznek. Ezek lehetnek villanymotorok, elektromágneses vibrátorok stb. Az elektromos áram ezekben az elemekben olyan erőket vagy erőnyomatékokat gerjeszt, amelyek hatására lineáris, szög- vagy oszcillációs mozgások lépnek fel, míg az elektromechanikus elem mechanikai energia hordozójává válik

Az elektromechanikus elemek műszaki megvalósításának lehetőségei szinte korlátlanok. De mindenesetre ugyanaz a fizikai jelenség fordul elő - az elektromágneses mező energiájának mechanikai energiává történő átalakulása

.

Fontos hangsúlyozni, hogy ez az átalakulás elektromos áramkör körülményei között és az energiamegmaradás törvényének feltétlen teljesülése mellett megy végbe. Meg kell jegyezni, hogy az áramkör elektromechanikus eleme bármilyen célból és műszaki kialakításból az elektromágneses mező energiatárolója.
. Az elektromechanikus elem belső kapacitív vagy induktív részein halmozódik fel, amelyek között mechanikai kölcsönhatás indul meg. Ebben az esetben az áramkör elektromechanikus elemének mechanikai teljesítményét nem az energia határozza meg
, és ennek idő deriváltja, azaz. változásának intenzitása R magában az elemben

.

Így egy egyszerű áramkör esetében, amikor egy harmadik féltől származó EMF-forrás csak egy elektromechanikus elem előtt van lezárva, az energia megmaradás törvénye a következőképpen jelenik meg.

,

,

ahol figyelembe veszik a külső forrás elkerülhetetlen visszafordíthatatlan hőteljesítmény-veszteségét. Bonyolultabb áramkör esetén, amelyben az elektromágneses tér további energiatároló eszközei vannak W , az energiamegmaradás törvénye így van írva

.

Tekintettel arra
és
, az utolsó egyenlet így is felírható

.

Egy egyszerű láncban
és akkor

.

A szigorúbb megközelítéshez figyelembe kell venni a súrlódási folyamatokat, amelyek tovább csökkentik az elektromechanikus áramköri elem hasznos mechanikai teljesítményét.

Méret: px

Megjelenítés indítása oldalról:

átirat

1 Képzési minimum a fizikából FIZIKA Témakör Az energiamegmaradás törvénye elektromos áramkörökben KÉRDÉSEK Megfontoljuk azokat az elektromos áramköröket, amelyek tartalmazhatnak elemeket, ellenállásokat, kondenzátorokat és tekercseket Kondenzátor és tekercs energiájának képlete Fogalmazza meg az elektromos áramkörök energiamaradásának törvényét áramkör Hogyan határozható meg az akkumulátor működése? Mikor pozitív? Mikor negatív? 4 Milyen elektromos elemek termelnek hőt? 5 Fogalmazzuk meg a Joule-Lenz-törvényt 6 Hogyan szabadul fel az ellenálláson az ellenálláson bármikor felszabaduló Q hő, ha az I t áram folyik rajta? 7 Milyen képlet határozza meg a kondenzátor energiájának változási sebességét? 8 Milyen képlet határozza meg az induktor energiájának változási sebességét? FELADATOK Mindenféle feladat egy 5. osztályú áramkörhöz ábra Feladat Az ábrán látható áramkörben minden elem ideálisnak tekinthető Az elemek paramétereit a ábra mutatja A kulcs zárása előtt az áramkörben nem volt áram . közvetlenül a kulcs kinyitása után?) Milyen munkát fog végezni a forrás a kísérlet teljes ideje alatt?) Mennyi hő szabadul fel a körben a kísérlet teljes ideje alatt? 4) Mennyi hő szabadul fel a körben t idő alatt? Feladat Az ábrán látható elektromos áramkörben minden elem ideálisnak tekinthető A kulcs bezárása előtt az áramkörben nem volt áram a K kulcs egy ideig zárva van, majd kinyílik. , amíg a kulcs nyitva volt) a Az áramkörben Q hő szabadult fel Az idő megkeresése Probléma Az ábrán látható elektromos áramkörben minden elem ideálisnak tekinthető A kulcs bezárása előtt nem volt áram az áramkörben A K gomb egy ideig zárva volt, majd kinyitotta. ki, hogy amíg a kapcsoló zárva volt, és amíg a kapcsoló nyitva volt, egyenlő mennyiségű hő szabadult fel az áramkörben Milyen töltés áramlott át a forráson a kapcsoló zárása alatt? Mennyi hő szabadult fel a körben a kísérlet teljes ideje alatt?

2 4. feladat Az ábrán látható elektromos áramkörben minden elem ideális, K gomb nyitva Tekercs induktivitás, ellenállás ellenállás, akkumulátor EMF K gomb zárva A K gomb zárása utáni első másodpercekben az akkumulátor 5%-ot végzett. kevesebb, mint a következő másodpercekben végzett munkája) Határozza meg az időt) Mennyi hő szabadul fel a körben a 4. idő alatt a K kulcs zárása után? 5. feladat Az ábrán látható elektromos áramkörben minden elem ideálisnak tekinthető Az elemek paraméterei az ábrán láthatóak A kulcs zárása előtt nem volt áram az áramkörben A K gomb egy ideig zárva van , majd kinyitotta Kiderült, hogy a kulcs kinyitása után kétszer több hő, mint a kulcs zárásakor. Határozza meg a forráson átáramló töltés arányát a kulcs zárt állapotában az ellenálláson átáramló töltéshez, miután a kulcs nyitott 6. feladat Az ábrán látható elektromos áramkörben minden elem ideálisnak tekinthető Az elemek paraméterei az ábrán láthatóak az áramkör hiányzott a K gomb egy ideig zárva van, majd kinyitva Kiderült, hogy a töltés áramlik a tekercsen keresztül zárt kulccsal 4-szer nagyobb, mint a kulcs kinyitása után a tekercsen átáramló töltés. Határozza meg az időt. Határozza meg a kulcs kinyitása után az áramkörben felszabaduló hő és az áramkörben felszabaduló hő arányát a kulcs kinyitása után. zárva 7. probléma Az elektromos áramkör az ideális akkumulátorból EMF-el, induktorral, C kapacitású kondenzátorral és ismeretlen ellenállású ellenállással (jobb oldali ábra) A K kulcsot egy ideig zárjuk, majd kinyitjuk Amíg a kulcs zárva volt, töltés áramlott át az ellenálláson q) Mennyi hő szabadult fel az áramkörben a kulcs zárása alatt?) Mennyi hő szabadult fel az áramkörben a kulcs kinyitása után? Sémák - osztályok 8. feladat A bal oldali ábrán látható elektromos áramkörben minden elem ideális A kondenzátor kezdetben nincs feltöltve, a K gomb nyitva van A K gomb zárva van, majd kinyit abban a pillanatban, amikor a kondenzátoron a feszültség egyenlővé válik Ismeretes, hogy amíg a K kulcs zárva volt, az ellenálláson keresztül az ellenálláson keresztül töltés szivárgott ki 6 C Mennyi hő szabadult fel az áramkörben, miközben a K kulcs zárva volt? 9. feladat Mennyi hő szabadul fel az ellenálláson a jobb oldali ábrán látható áramkörben, miután a K billentyűt állásból pozícióba mozgatja? Az akkumulátor belső ellenállásának figyelmen kívül hagyása Probléma A bal oldali ábrán látható elektromos áramkörben minden elem ideális A kondenzátor kezdetben feszültségre van feltöltve, a K gomb nyitva van A K gomb zárva) Határozza meg az energia változását a kondenzátor) Határozza meg, milyen munkát végez az akkumulátor? Milyen állapotban lesz az akkumulátor?) Mennyi hő szabadul fel az áramkörben? 4) Mekkora a legnagyobb változási sebesség a kondenzátor energiájában (abszolút értékben a legmagasabb)?

3 Feladat A jobb oldali ábrán látható elektromos áramkörben a kezdeti pillanatban a K kulcs zárása A kulcs kinyitása után hőmennyiség szabadul fel az ellenálláson Q) Mennyi hő szabadul fel az ellenálláson? ) Mi az akkumulátor EMF? A tekercs ellenállásai és induktivitása ismertek Az akkumulátor belső ellenállásának figyelmen kívül hagyása Feladat A bal oldali ábrán látható áramkörben nyitott K gomb mellett a C kondenzátor U feszültségre, a C kondenzátor pedig U feszültségre töltődik fel a K gomb zárva van) Mekkora lesz az áramerősség az áramkörben közvetlenül a K gomb zárása után (jelezze meg az irányt)?) Határozza meg a C kapacitású kondenzátor energiájának változási sebességét közvetlenül a K gomb zárása után?) Határozza meg a a C kapacitású kondenzátor bal lapjának töltésének nagysága és előjele állandósult állapotban? 4) Milyen töltés fog átfolyni az ellenálláson ellenállással (az irányt jelezni)? 5) Határozza meg a C kapacitású kondenzátor energiájának változását? 6) Mennyi hő szabadul fel a körben? 7) Mennyi hő szabadul fel az ellenálláson? Feladat A jobb oldali ábrán látható áramkörben egy C kapacitású kondenzátort U feszültségre, egy C kapacitású kondenzátort U feszültségre (jobb oldali ábra) A hasonló töltött lemezeket ellenállás köti össze. ellenállással a K kulcs egy ideig zárva van, majd kinyit) Keresse meg az áramkör áramát közvetlenül a K kulcs zárása után (jelezze meg az irányt)) Mennyi hő szabadult fel az áramkörben, ha a K kulcs kinyitásakor , az áramkör fele volt a kezdeti áramnak? 4. feladat A bal oldali ábrán látható áramkörben minden elem ideális A kezdeti időpillanatban a K és a K gombok nyitva vannak, a kondenzátorok nincsenek feltöltve A billentyűk egyidejűleg zárnak) Keresse meg a kezdeti áramot az egyes az akkumulátorok) Határozza meg a kondenzátorok töltéseit állandósult állapotban) Határozza meg az akkumulátorok teljes működését 4 ) Mennyi hő szabadul fel a teljes körben a billentyűk zárása után? Tegyük fel, hogy 5. feladat Az elektromos áramkör egy EMF-el és egy r belső ellenállású akkumulátorból, egy C kapacitású kondenzátorból és egy 5r ellenállású ellenállásból áll. a kondenzátor és az ellenállás egyenlő nagyságú) Mekkora pillanatnyi teljesítmény fejlődik ki a forrásban közvetlenül a kulcs kinyitása előtt?) Mennyi hő szabadul fel az áramkörben a kulcs kinyitása után?

4 6. feladat A bal oldali ábrán látható elektromos áramkörben minden elem ideális A K kulcs kezdetben nyitva van, nincs áram az áramkörben A K kulcs zárva van ez idő alatt mindegyik tekercs 7. feladat Egy elektromos áramkör egy induktív tekercsből, egy ellenállásos ellenállásból, egy EMF-es és ismeretlen belső ellenállású akkumulátorból áll (* ábra) A K gomb egy időre zárva van, majd kinyitja a Q hőmennyiséget, majd kinyitása után a gomb, az áramkörben felszabaduló Q mennyiség) Keresse meg a tekercsen áthaladó áramot a kulcs kinyitásának pillanatában) Keresse meg a töltést, amely átfolyt a tekercsen a kulcs zárása alatt 8. feladat Egy elektromos áramkör egy induktív tekercsből áll , egy ellenállás ellenállás, egy akkumulátor EMF és ismeretlen belső ellenállás (ábra a bal oldalon) A K gomb egy ideig zárva van, majd kinyitja. míg a kulcs zárva volt, q töltés áramlott át a forráson, és a W energia tárolódott a tekercsben) Határozza meg az áramkörben felszabaduló hőmennyiséget a kulcs zárásakor) Milyen töltés áramlott át a tekercsen a kulcs zárásakor? 9. feladat A jobb oldali ábrán látható elektromos áramkörben a K kulcs zárva van A K kulcs kinyílik Ezt követően az EMF-es akkumulátor elvégezte az A munkát, és az áramkörben felszabaduló hőmennyiség Q) Keresse meg a a kondenzátor kapacitása C) Határozza meg az akkumulátorok EMF tekercsének induktivitását és az ellenállások ellenállását tekintse adottnak. Tegyük fel, hogy a feladat Az elektromos áramkör egy ideális akkumulátorból EMF-el, egy lapos kondenzátorból és egy ellenállásos ellenállásból áll A kondenzátorba a lemezekkel párhuzamosan egy dielektromos lemezt helyezünk, amely a kondenzátor térfogatának felét elfoglalja (bal oldali ábra) A dielektrikum dielektromos állandója egyenlő A légkondenzátor kapacitása C A lemezt gyorsan eltávolítjuk) Melyik mechanikai munka Mech-et kell csinálni a lemez gyors eltávolítása érdekében a kondenzátorból?) Mennyi Q hő szabadul fel az áramkörben a lemez eltávolítása után? Feladat Egy elektromos áramkör egy ideális akkumulátorból EMF-el, egy lapos kondenzátorból és egy ellenállásos ellenállásból áll.A kondenzátorban a lemezekkel párhuzamosan egy vezetőképes lemezt helyezünk be, amely a kondenzátor térfogatának felét foglalja el (jobb oldalon rizs). A légkondenzátor kapacitása C. A lemezt gyorsan eltávolítják) vegye le a lemezt a kondenzátorról?) Mennyi Q hő szabadul fel az áramkörben a lemez eltávolítása után?

5 A kondenzátor energiája: W C CU qu q C KÉRDÉSEKRE VÁLASZOL I FI F Tekercs energia: W, ahol F a tekercsen áthatoló mágneses fluxus Az áramkörben lévő összes akkumulátor A B munkája a Q hő leadására megy az elektromos áramkörben és a ennek az energiadiagramoknak a W változása: AB Q W ) ha az akkumulátor újratöltési állapotban van 4 Csak ellenállásokon 5 Ha egy ellenálláson állandó I áram folyik át, akkor az U idővel felszabaduló hőmennyiség egyenlő Q I U I, ahol U I U t 6 Q I t t t U t I tt, ahol az összegzés a W t U t I t P t időintervallumban minden kis t időintervallumban megtörténik, ahol a „+” jel van beállítva, ha a kondenzátor töltődik, és az előjel akkor van beállítva, ha a kondenzátor lemerült 7 C C C C 8 W t U t I t, ahol U t t I t I t REF QI) t) t Feladat t) t t 4) t Q 4)) 4) 4C) 6 4) 4. feladat 5. feladat 8)) Q4 5 5 6. feladat 7) 8 Q) 4 q Q) Q q) Q C 8. feladat 9. feladat 4 C 9 C C feladat, az akkumulátor töltési állapotban lesz) C q C, a kondenzátor energiájának legnagyobb változási sebessége a kapcsoló zárása utáni pillanatban lesz a legnagyobb

6 Q) Q Q) Feladat U) (óramutató járásával ellentétes irányba) U) (mínuszjel azt jelzi, hogy a kondenzátor energiája egy adott időpontban csökken)) 4 CU 4) 9 CU (óramutató járásával ellentétes) 4 5) 45 CU 6 ) 7 8 CU 7) 9 4 CU) U) CU feladat 4) I és I 7 5) qc C, qc C és q C C 6 74) AB C) Q C 6 5. feladat 5)) 7r ​​​​98 C 6. feladat Q 9 q 4 8 és Q q 4 Q))) q W) Q Q Q q W A 8) C) Q A 9 4)) Amech Amech 8 C) C) Q 8 Q C C 7. feladat 8. feladat 9. feladat Összeállította: MA Penkin tanár FZFTSH a MIPT-nél

IV Yakovlev Fizikai anyagok MathUs.ru Hőmennyiség. Kondenzátor Ez a munkalap az ellenállásokból és kondenzátorokból álló áramkörökben felszabaduló hőmennyiség kiszámításával kapcsolatos problémákkal foglalkozik.

IV Yakovlev Fizikai anyagok MathUs.ru Hőmennyiség. Tekercs Ez a munkalap az ellenállásokból és tekercsekből álló áramkörökben felszabaduló hőmennyiség kiszámításával kapcsolatos problémákkal foglalkozik.

I. V. Yakovlev Fizikai anyagok MathUs.ru Tartalom Kondenzátorcsatlakozások 1 Össz-oroszországi Olimpia iskolásoknak fizikából......................... 3 2 Moszkvai fizikaolimpia ......................

005-006 számla. évf., cl. Fizika. Elektrosztatika. Egyenáramú törvények. Tesztkérdések. Miért nem metszik egymást az elektromos erővonalak? Egy négyzet két ellentétes sarkában

I. V. Yakovlev Fizikai anyagok MathUs.ru Tartalom Dióda és kondenzátorok 1 Ideális dióda................................... ........ ...... 1 2 Nem ideális dióda................................... 2 1 Ideális

IV Yakovlev Fizikai anyagok MathUs.ru Elektromágneses oszcillációk 1. feladat (MFO, 2014, 11) Egy töltött kondenzátor kisülni kezd egy induktoron keresztül. Két ezredmásodperc alatt az elektromos

5. Elektromos rezgések Kérdések. A rezgőkörben lévő kondenzátor töltésének szabad rezgéseit leíró differenciálegyenlet Aq + Bq = 0 alakú, ahol A és B ismert pozitív állandók.

Oktatási módszertan többszintű problémák megoldására a Kondenzátorok témakör példáján. Az egyszerűtől a bonyolultig. Sokalina Alexandra Nikolaevna MBOU középiskola 6 1. sor A tudás aktualizálása Kondenzátor; Kondenzátor kapacitása

IV Yakovlev Physics MathUs.ru Önindukció Hagyja, hogy a tekercsen átfolyjon egy elektromos áram, amely idővel változik. Az I áram váltakozó mágneses tere örvényes elektromos teret hoz létre,

Fizikai feladatok A24 1. A grafikonon az 5 mg induktivitású tekercsen átfolyó váltakozó elektromos áram I erősségének időfüggése látható. Mi az önindukciós hatás EMF modulusa

8. lecke. Oszcillációs áramkör. Energiatakarékos. 1. Ideális rezgőkörben a maximális áramerősség az áramkörben I 0. Határozzuk meg a maximális töltést egy C kapacitású kondenzátoron, ha az induktivitás

IV Yakovlev Anyagok a fizikáról MathUs.ru Mozgatható lemez 1. feladat. (MIPT, 2004) Az ábrán látható áramkörben egy állandó EMF E-vel rendelkező akkumulátort egy ellenálláson keresztül két azonos vezetőhöz csatlakoztatunk.

Potenciál 1,60. Egyenletes, E = 1 kv / m erősségű elektromos térben q = 50 ncl töltés l = 12 cm távolságra = 60 0 szöget bezárva az erővonalakkal. Határozza meg a mező A munkáját mozgás közben!

C1.1. A képen egy elektromos áramkör látható, amely egy ellenállásból, egy reosztátból, egy kulcsból, egy akkumulátorhoz csatlakoztatott digitális voltmérőből és egy ampermérőből áll. Az egyenáram törvényeinek felhasználásával magyarázza el, hogyan

A USE 2019 18. feladat ε demo verziója. Az ábrán látható elektromos áramkör egy ε EMF-vel és r belső ellenállású áramforrásból és egy két azonos ellenállású külső áramkörből áll

Az ábrán látható áramkörben az ellenállás ellenállása és a reosztát impedanciája egyenlő R-vel, az akkumulátor EMF-je egyenlő E-vel, belső ellenállása elhanyagolható (r = 0). Hogyan viselkednek (növekszik, csökken, megmarad

14. ELEKTROMOS KAPACITÁS. KONDENZÁTOROK 14.1 Mit nevezünk magányos vezető kapacitásának? 14.2 Milyen mértékegységekben mérik az elektromos teljesítményt? 14.3 Hogyan számítják ki a magányosan vezető gömb kapacitását?

Megoldások és értékelési szempontok 1. feladat Egy R = 60 m sugarú óriáskerék állandó szögsebességgel forog függőleges síkban, teljes fordulatot tesz T = 2 perc időben. Abban a pillanatban, amikor a padló

Az oszcillációs áramkör egy induktorból és egy kondenzátorból áll. T = 5 ms periódusú harmonikus elektromágneses rezgések figyelhetők meg benne. A kezdeti pillanatban a kondenzátor töltése maximális

Mozhaev Viktor Vasziljevics a fizikai és matematikai tudományok kandidátusa, a Moszkvai Fizikai és Technológiai Intézet (MIPT) Általános Fizikai Tanszékének docense. Nemlineáris elemek elektromos áramkörökben Egy cikkben konkrét

"Phystech" fizikaolimpia 217, 11. osztály, jegy 11-3. Kód 1. A horizonthoz képest szögben (cos 3/4) megdöntött felületen egy rugalmas, súlytalan és kellően hosszú rugóra van rögzítve egy rúd (lásd az ábrát).

5. lecke. Kondenzátorok .. Hogyan fog megváltozni egy lapos levegő kondenzátor kapacitása, ha a lemezek területét egy tényezővel csökkentjük, és a köztük lévő távolságot ?-szeresével növeljük. Egy q töltésű vezető golyónak van potenciálja

Fizika 15 Viktor V. Mozhaev a fizikai és matematikai tudományok kandidátusa, a Moszkvai Fizikai és Technológiai Intézet (MIPT) Általános Fizikai Tanszékének docense, a Kvant című folyóirat szerkesztőbizottságának tagja Tranziens folyamatok

IV Yakovlev Fizikai anyagok MathUs.ru Önindukció Az USE kódoló témái: önindukció, induktivitás, mágneses mező energia. Az önindukció az elektromágneses indukció speciális esete. Kiderül,

Az ábrán egy egyenáramú áramkör látható. Az áramforrás belső ellenállása elhanyagolható. Hozzon létre megfeleltetést a fizikai mennyiségek és a képletek között, amellyel kiszámíthatók (

Házi feladat a témában: "Elektromos rezgések" Opció. Az oszcillációs körben a tekercs induktivitása L = 0, H. Az áramérték az I(t) = 0,8sin(000t + 0,3) törvény szerint változik, ahol t az idő másodpercben,

"KÖZVETLEN ÁRAM TÖRVÉNYEI". Az elektromos áramot a töltött részecskék rendezett irányított mozgásának nevezzük. Az áram létezéséhez két feltétel szükséges: Ingyenes töltések megléte; Egy külső jelenléte

19. lecke Egyenáram. Vezetők csatlakozásai 1. feladat Az anyag átadása akkor következik be, ha elektromos áram áthalad: 1) Fémeken és félvezetőkön 2) Félvezetőkön és elektrolitokon 3) Gázokon

4. MUNKA AZ ELLENÁLLÁST ÉS KONDENZÁTORT TARTALMAZÓ ÁRAMKÖR TRANZIENS FOLYAMATAI TANULMÁNYA A munka célja: a kondenzátor kisütésekor bekövetkező feszültségváltozás törvényének tanulmányozása, az R-áramkör időállandójának meghatározása, ill.

Az elektromos áram munkája, teljesítmény, Joule Lenz-törvény 1. Mennyi ideig halad át 5 A-es áram egy vezetőn, ha a végein 120 V-os feszültségnél a vezetőben hő szabadul fel ,

Elektromos rezgések Példák problémamegoldásra Példa Az ábrán látható áramkörben a t időpontban eredetileg pozícióban lévő kulcs a tekercs ellenállását figyelmen kívül hagyva helyzetbe kerül át.

Fizika. 0 osztály. Demo változat (90 perc) Diagnosztikus tematikus munka a FIZIKA Fizika vizsgára való felkészüléshez. 0 osztály. Demo (90 perc) 4. rész adott négy

"Phystech" olimpia fizikában 7. évfolyam Jegy -3 kód (a titkár tölti ki)

Elektrodinamika 1. Ha egy ismeretlen ellenállású ellenállást egy 10 V-os EMF-el és 1 Ohm belső ellenállású áramforráshoz csatlakoztatunk, az áramforrás kimenetén a feszültség 8 V. Mekkora az áramerősség

Fizika. 0 osztály. 3. bemutató (90 perc) 3. diagnosztikai tematikus munka az "Elektrodinamika" témában (elektrosztatika, egyenáram és mágneses téráram) FIZIKA vizsgára készülve

Állami Felsőoktatási Intézmény "DONYECKI NEMZETI MŰSZAKI EGYETEM" Fizika Tanszék JELENTÉS a laboratóriumi munkáról A KONDENZÁTOR ÉS A KONDENZÁTOROK AKKUMULÁTORÁNAK MEGHATÁROZÁSA Elkészült

1. lehetőség 1. Az oszcillációs áramkör egy 0,2 mg induktivitású tekercsből és egy 155 cm 2 lemezterületű kondenzátorból áll, amelyek közötti távolság 1,5 mm. Tudva, hogy az áramkör 630 m hullámhosszon rezonál,

Kapacitás. Kondenzátorok 1. lehetőség 1. Határozza meg egy 1 pF kapacitású gömb sugarát. 3. Ha egy töltött levegős kondenzátor lemezei közötti térbe dielektrikumot vezetünk, a kondenzátoron lévő feszültség

IV Yakovlev Fizikai anyagok MthUs.ru Kirchhoff szabályai Az „EMF. Ohm törvénye egy teljes áramkörre "levezettük Ohm törvényét az áramkör inhomogén szakaszára (vagyis egy áramforrást tartalmazó szakaszra): ϕ

C1.1. Egy szigetelő állványra szerelt kis fémlemez közelében egy könnyűfém töltetlen töltényhüvely volt felakasztva selyemszálra. Amikor a lemezt a nagyfeszültségű kivezetésre csatlakoztatják

1 Állami költségvetési oktatási intézmény Középiskola 447 Szentpétervár, Kurortnij járás, Molodezsnoje község Egységes fizika államvizsga „C” szintű feladatainak megoldása „Komplex elektromos számítás

Elhalasztott feladatok (25) A tér azon tartományában, ahol 1 mg tömegű és 2 10 11 C töltésű részecske van, egyenletes vízszintes elektromos tér jön létre. Mi ennek a mezőnek az erőssége, ha

Elektromosság és mágnesesség, 2. rész 1. Az oszcillációs áramkör kondenzátora állandó feszültségű forráshoz van kötve. Grafikonozza és ábrázolja a jellemző fizikai mennyiségek t időtől való függését

18. Elektrodinamika (a grafikonok és a fizikai mennyiségek közötti megfelelés megállapítása a fizikai mennyiségek között) 1. A kondenzátort, amelyre U feszültséget kapcsolunk, a maximális q töltésig töltjük,

Mesterkurzus „Elektrodinamika. D.C. Munka és áramerősség. 1. A vezetőn egyenáram folyik keresztül. A vezetőn áthaladó töltés mennyisége idővel növekszik.

Feladat 1. Állítson fel megfelelést az ellenálláson áthaladó egyenáram áramlását leíró fizikai mennyiségek és a számítási képletek között! A képletekben a következő szimbólumokat használjuk: R ellenállás

26. előadás Ohm törvénye váltakozó áramú áramkörhöz Kérdések. Induktivitás és kapacitás váltóáramú áramkörben. A vektordiagramok módszere. Ohm törvénye váltakozó áramú áramkörre. Soros és párhuzamos rezonancia

1. Két q 1 és q 2 pozitív töltés r 1 és r 2 sugárvektorú pontokban található. Keresse meg annak a pontnak a q 3 negatív töltését és r 3 sugárvektorát, ahová úgy kell elhelyezni, hogy a rá ható erő

C1.1. Az ábrán egy galvánelemből, reosztátból, transzformátorból, ampermérőből és voltmérőből álló elektromos áramkör látható. A kezdeti pillanatban a reosztát csúszka középre van állítva

Elektrosztatika Coulomb-törvény F 4 r ; F r r 4 r ahol F a q és q ponttöltések kölcsönhatási ereje; - A közeg E dielektromos állandója; E az elektrosztatikus tér erőssége vákuumban; E feszültség

Az elektronika "Legmagasabb színvonalú" Olimpia záró szakaszának feladatainak megoldása, 04/05 tanév óra Áramerősség és feszültségesés mérése elektronikus áramkörök, ampermérők és személyi áramkörökben.

C1 "DIRECT CURRENT" Az ábra egy áramforrást (nem nulla belső ellenállással), két ellenállást, egy kondenzátort, egy K kapcsolót, valamint egy ampermérőt és egy ideális voltmérőt tartalmazó elektromos áramkört mutat.

Területi vizsga fizikából (profilszint). ELŐÍRÁSOK A munka minden változata két részből áll, és 5 feladatot tartalmaz, amelyek formájukban és bonyolultsági fokukban különböznek egymástól. 1. rész

1 Egyenáram Referencia információ. AZ ÁRAMERŐSSÉG MEGHATÁROZÁSA Hagyjon egy q töltést átmenni valamilyen felületen, amelynek területe S, merőleges rá. Ezután az áramot hívják

1. lehetőség Az 1. rész feladatainak elvégzésekor írja le az éppen végrehajtott feladat számát, majd a kiválasztott válasz vagy válasz számát. A fizikai mennyiségek mértékegységeit nem kell írni. 1. A vezetőn állandó elektromos áram folyik

DA Ivashkina, "Az induktorokat tartalmazó egyenáramú áramkörökben előforduló folyamatok paramétereinek kiszámítása" "Fizikai melléklet az újsághoz" Szeptember elseje "", 9/00, 4-9.

ELEKTRONIKAI OLIMPIÁD 2. SZAKASZÁNAK FELADATAI, MEGOLDÁSAI ÉS ÉRTÉKELÉSI KRITÉRIUMAI ISKOLÁS OSZTÁLYNAK .. Ha a cellák akkumulátorát 9 Ohm ellenállásra zárják, az áramkörben A áram folyik. Mekkora a maximális hasznos teljesítmény

A STAVROPOL KRAI GOU SPO OKTATÁSI MINISZTÉRIUMA "Ásványvíz Főiskola Vasúti Közlekedési Főiskola" S.А. Ivanskaya ELECTROTECHNIKA Útmutató az elméleti anyag kidolgozásához és

FELADATOK C4 Téma: "Elektrodinamika" A feladat teljes megoldása tartalmazza azokat a törvényszerűségeket és képleteket, amelyek alkalmazása szükséges és elegendő a megoldáshoz, valamint matematikai transzformációkat, numerikus számításokat

) Az ábrán három fixpontos elektromos töltés q, q és 3q elhelyezkedése látható. A keletkező Coulomb-erő, amely a 3q, q q 3q r r) töltésre hat, jobbra) balra irányul.

Elektromosság és mágnesesség Elektrosztatika Az elektrosztatika az elektrodinamika egyik ága, amely a mozdulatlan, elektromosan töltött testek tulajdonságait és kölcsönhatásait vizsgálja. Elektrosztatikus problémák megoldása során

Nurusheva Marina Borisovna oktató, Fizikai Tanszék 023 National Research Nuclear University MEPhI Elektromos áram Az elektromos áram töltött részecskék irányított (rendezett) mozgása. Az elektromos meglétének feltételei

Állandó elektromos áram. Áramerősség Egyenáram. Feszültség Ohm törvénye az áramkör egy szakaszára Elektromos ellenállás. Az anyag ellenállása Elektromotoros erő. belső

10. évfolyamos tanulóknak fizikából minimum 2. félévre. Fizikatanár - Turova Maria Vasilievna e-mail: [e-mail védett] Felhasznált irodalom: 1. Fizika tankönyv 10. évfolyam. Szerzők: G.Ya.Myakishev, B.B.

FELADATOK C1 Témakörök: az általános fizika minden része a "Mechanikától" a "Kvantumfizikáig" A C1 feladatokba írjon le egy részletes választ, amely elmagyarázza a feladatban leírt fizikai folyamatokat és az érvelés menetét.

"Kurchatov" olimpia 016 17. tanév Utolsó szakasz 11. évfolyam 1. feladat (5 pont) Egy M tömegű, H magasságú sima domb tetejéről gurul le egy kis m tömegű korong. A domb sima felületen van.

Ingadozások. 3. előadás Generátor A generátor működési elvének magyarázatához először nézzük meg, mi történik, ha egy lapos huzaltekercs egyenletes mágneses körben forog.