ПРАКТИКУМ З ФІЗИКИ


  • Книга «ПЗФ»
  • 5.2. Приклади розв’язання задач.

    Задача 1. Сила струму в провiднику, що має опiр 20 Ом, збiльщується на протязi 2с за лiнiйним законом вiд 0 до 6А. Знайти кiлькiсть теплоти, що видiлиться в цьому провiднику за першу та за другу секунди.

    R=20 Ом

    t=2 с

    I=0

    I2= 6 А


    Q1 - ? Q2 - ?

    Розвязання:

    Формула Q=Rt справедлива лише для сталого струма; якщо сила струма – змiнна величина, то цю формулу використаємо для нескiнченно малого проміжка часу dt:

    dQ=Rdt

    Сила струму є функцiєю часу:

    I=кt,

    де к - коефiцiєнт пропорцiйностi, що чисельно дорiвнює змiнi сили струму за одиницю часу, тобто

    Пiдставивши значення I та к в формулу dQ,

    i проiнтегруємо dQ в границях вiд t до t2:

    При визначенні тепла Q, що видiлиться за першу секунду, границi iнтегрування будуть t=0, t2=1с:

    При визначеннi тепла Q1, що видiлиться за другу секунду, границi iнтегрування t1=1с, t2=2с

    Одиницi вимiрювання:

    Задача 2. Струм в провiднику змiнюється згiдно з рiвнянням:

    I=3+2,5t (А)

    Яка кiлькiсть електрики пройде через поперечний перерiз провiдника за промiжок часу вiд t1=2с до t2=5с? При якому сталому струмi пройде така сама кiлькiсть електрики?

    I=3+2,5t А

    t1=2с

    t2=5с


    q-?

    Iст-?

     

    Розвязання.

    За визначенням сила струму дорiвнює:

    звiдси

     

     

    Iнтегруємо dq по dt в границях вiд t1 до t2:

    Така ж сама кiлькiсть електрики пройде через поперечний перерiз провiдника при силi сталого струму

    Вiдповiдь:

    Задача 3. Знайти загальну потужнiсть, корисну потужнiсть та ккд джерела струмуякщо його ерс 240 В, внутрiшнiй опiр 11 0м, та зовнiшнiй опiр 23 Ом.

    e = 240 В

    r = 1 Ом

    R = 23 Ом

    P - ? РК - ?

    h - ?

    Розвязання

    Сила стркму в замкненому колі

    Повна потужність, що витрачається джерелом струму:

    Корисна потужність

    де Uнапруга на зовнішній ділянці

    Коефіцієнт корисної дії

     

    Підставляємо числові значення

    Задача 4. Падiння напруги на дiльницi дорiвнює 9В. Один з провiдникiв має опiр 5 Ом, інший 3 Ом.і Знайти кiлькiсть тепла, що видiлиться в кожному з провiдникiв в одиницю часу, якщо iх з’єднати: а) паралельно; б) послiдовно.

    R1=5 Ом

    R2=3 Ом

    U=9 В


    P1-?

    P2-?

     

    Розвязання

    Кiлькiсть теплоти, що видiляється за одиницю часу – це теплова потужнiсть, що визначається за формулами

    де I – сила струму, U – напруга

    а) При паралельному з’єднаннi напруга на обох провiдниках однакова i дорiвнюе U,

    тодi

    б) при послiдовному зєнаннi струм в обох провiдниках однаковий.

    В цьому випадку

     

     

    Пiдставивши числовi значенняодержимо

     


    © 2004 Академя гражданской защиты Украины