Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Розрахункова робота з фізики № 2
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
КН
Кафедра:
Кафедра фізика
Інформація про роботу
Рік:
2013
Тип роботи:
Розрахункова робота
Предмет:
Фізика напівпровідників та діелектриків
Варіант:
30
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Національний університет „Львівська політехніка”
Кафедра Фізики
Розрахункова робота
з фізики № 2
Львів
2013
1. У вершинах правильного трикутника із стороною а=0,2м знаходяться заряди q1=20млКл, q2=10млКл і q3=50млКл. Визначити силу F, що діє на заряд q1 з боку двох інших зарядів.
Дано:
а=0,2м
q1=20млКл
q2=10млКл
q3=50млКл
F-?
/ Розв’язок:
За законом Кулона знайдемо сили, які діють зі сторони зарядів q2 і q3 на заряд q1.
F
2
=
1
4πε
ε
0
∙
q
1
q
2
a
2
; , де ε – діелектрична проникність середовища
F
3
=
1
4πε
ε
0
∙
q
1
q
3
a
2
;
ε
0
= 8,85∙
10
−12
Ф
м
– електрична стала.
Але F=F2+F3 в скалярні формі
F=
F
2
2
+
F
3
2
−2
F
2
F
3
cos
60°
=
q
1
4πε
ε
0
a
2
∙
q
2
2
+
q
3
2
−2
q
2
q
3
∙0,5
=
20∙
10
−6
4π∙8,85∙
10
−12
∙
0,2
2
∙
(10∙
10
−6
)
2
+(50∙
10
−6
)
2
−2∙10∙
10
−6
∙50∙
10
−6
∙0,5
≈206,03 H
Відповідь: сила F, що діє на заряд q1 приблизно дорівнює 206,03Н.
2. Сила струму в колі змінюється з часом за законом I=I0e-αt, де α=2·10-2 с-1 . Визначити кількість теплоти, яка виділиться в провіднику опором R=20 Ом за час, протягом якого струм зменшиться вдвічі.
Дано:
I=I0e-αt
α=2·10-2 с-1
R=20 Ом
I
0
I
=2
Q-?
Розв’язок:
По умові:
I
0
2
=I=I0e-αt , звідки 2= eαt , звідки ℓn2=αt, звідки
t =
ℓn2
α
=
ℓn2
0,02
~ 34,657c
Визначаємо кількість теплоти:
Q=
0
t
I
2
Rdt=
0
34,657
(
I
0
e
−∝t
)
2
Rdt=
I
0
2
R
0
34,657
e
−2∝t
dt=
I
0
2
R
1
−2∝
e
−2∝t
/
0
34,657
=
I
0
2
R
−2∝
1
e
2∙0,02∙34,657
−
1
e
0
=
I
0
2
∙20
2∙0,02
(
1
1
-
1
e
1,386
) ~ 375∙
I
0
2
Відповідь: за час, протягом якого струм зменшиться вдвічі у провіднику виділиться кількість теплоти, яка приблизно рівна 375∙
I
0
2
.
3. Із дроту, довжина якого ℓ=2,4 м, виготовлено рамку у вигляді ромба з кутом φ=60°. По рамці проходить струм I=5A. Знайти магнітну індукцію в центрі ромба.
Дано:
ℓ=2,4 м
φ=60°
I=5A
B
1
-?
/
Розв’язок:
Довжина сторони ромба: АВ =
ℓ
4
=
2,4
4
= 0,6 м ; АО =
1
2
АВ = 0,3 м
КО
АО
=
cos
30°
; КО = АО·
cos
30°
= 0,3·
3
2
=0,26 м ; d = КО = 0,26 м
Використаємо закон Біо-Сарваре-Лапласа:
B =
B
=
µ
0
I
sin
∝
4π
r
2
d∝, де ∝−кут між напрямом струму і радіусом−вектором r, проведеним від елемента струму dℓ в точку О.
З рисунка водно: dℓ =
ds
sin
∝
=
rd∝
sin
∝
; r =
d
sin
∝
;
Підставимо вирази dℓ і r в рівняння для B:
B =
I
µ
0
4πd
∝
1
∝
2
sin
∝d∝
=
I
µ
0
4πd
(
cos
∝
1
-
cos
∝
2
),
де
µ
0
=4π·
10
−7
Г
м
−магнітна стала
Отже, B =
02.06.2014 00:06-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора