December 03 2016 02:22:30
School Nogma
Навигация
 
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
 
Вихревое Электрическое поле и Ток смещения
Электричество и магнетизм Методические указания

32. Бесконечный прямой соленоид радиусом R имеет n витков на единицу длины. По соленоиду пропускают линейно нарастающий со временем ток: I=αt. Определите напряженность вихревого электрического поля как функцию расстояния r от оси соленоида и постройте график этой зависимости.  

33. Плоский воздушный конденсатор состоит из двух одинаковых параллельных металлических дисков, расстояние между внутренними поверхностями которых равно d. Между обкладками конденсатора поддерживается переменное напряжение U=U0Sin wt. Пренебрегая краевыми эффектами, определите магнитное поле между обкладками конденсатора.

Дополнительные задачи

  1. По поверхности тонкостенной непроводящей сферы, из которой вырезано небольшое отверстие, равномерно распределён заряд + q. Площадь отверстия S и его линейные размеры много меньше радиуса сферы R. Определите силу электростатического  взаимодействия такой сферы с точечным зарядом – Q, помещенным в центр сферы.

  2. Тонкое полукольцо радиусом R =20см заряжено равномерно зарядом q= 7 10-10 Кл. Определите напряжённость электрического поля в центре кривизны этого полукольца.

  3. Шар радиусом R равномерно заряжен с объёмной плотностью заряда ρ. Определите потенциал электрического поля как функцию расстояния r от центра шара. Потенциал бесконечно удалённой точки принять равным нулю.

  4. На рис. 14 показаны три плоские параллельные проводящие пластины. Пластине 2 сообщается заряд + Q, а предварительно незаряженные пластины 1 и 3 соединили проводником. Определите силу электростатического взаимодействия пластины 2 с пластинами 1 и 3. Площадь, какой пластины S, расстояние между пластинами  L1 и L2 много меньше их размеров (рис.14).

Рис.14

  1. В однородное электрическое поле напряженности img158внесли тонкую плоскопараллельную металлическую пластинку. Плоскость пластинки перпендикулярна направлению электрического поля. Определите электрическое давление на поверхность пластинки.

  2. Из одного пункта в другой передаётся электроэнергия, питающая установку мощностью Р = 62 кВт. Сопротивление проводов линии R =5 Ом. Определите падение напряжения в линии, потери мощности в ней и к.п.д. передачи, если передача осуществляется при напряжении U1 =6200 В или U2= 620 В.

  3. Оцените индукцию магнитного поля, создаваемого вращающимся электроном, в центре атома водорода. Можно считать, что электрон движется вокруг ядра по круговой орбите радиусом r ~10-10м со скоростью v =2,4·106 м/с.

  4. Электрический ток I протекает по бесконечному проводу, изогнутому как показано на рис.15. Определите индукцию магнитного поля img159в центре окружности О (её радиус R).


Рис.15

  1. Определите индукцию магнитного поля внутри бесконечной цилиндрической полости, сделанной в бесконечном прямом цилиндрическом проводе, вдоль которого течет постоянный ток плотностью img160, равномерно распределённый по сечению провода. Расстояние одежду осями провода и полостью равно d.(рис.16)

                                                     Рис.16

  1. По длинному плазменному цилиндру радиусом r=2,5 см течёт ток I=5·104А, сосредоточенный в поверхностном слое. Давление в плазме Р. Определите магнитное давление Pн на боковую поверхность плазменного цилиндра, вызванное электрическим током. Каков ток J0 необходим для того, чтобы давления Рп и Рн сравнялись?  

  2. Два металлических стержня расположены вертикально и замкнуты сверху проводником. По стержням без трения и нарушения контакта начинает скользить из состояния покоя перемычка длиной L =10см и  массой m= 20г. Вся система находится в однорогом магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл, перпендикулярной к её плоскости. Сопротивление перемычки  = 0,05 Ом, сопротивлением стержней и проводника пренебречь, ускорение свободного падения g =9,8м/с2. Определите, как со временем будет изменяться скорость перемычки (рис.17).




                                                        Рис.17

  1. Заряд q равномерно распределен по тонкому диэлектрическому кольцу массой m1, лежащему на гладкой горизонтальной поверхности. Индукция вертикально направленного магнитного поля возрастает от 0 до В0. Какую угловую скорость вращения приобретает при этом кольцо?

Приложение 1

В лабораторной работе №1 «Исследование процесса разрядки конденсатора» из экспоненциальной кривой img161 определяется время релаксации img162 и погрешность ее измерения. Так как img163 следует, что img164или img165 при отношении токов img166. Проведя горизонтальную линию через все экспериментальные кривые можно определить значение img167 для различных значений сопротивлений (см. рис. 3).

Погрешность измерений img168 в различных точках экспоненциальных кривых различна и для ее определения прежде всего требуется проанализировать в какой точке кривой эта погрешность максимальна.

Среднеквадратичная погрешность

img169.

Относительная погрешность

img170.

Анализ этой формулы показывает, что максимальная погрешность измерения img171 будет также при токе img172. В этом случае

img173

(значение img174 принимается img175).

Среднеквадратичная погрешность

img176.1

Расчет погрешности img177 можно произвести для одной из построенных кривых, т.е. найти img178 для одного значения img179

img180.

При расчете погрешности емкости конденсатора необходимо в формулу относительной погрешности img181 добавить относительную погрешность img182

img183.

Относительная погрешность сопротивления промаркирована на сопротивление. В этом случае среднеквадратичная погрешность img184, img185 – определяется из всех экспериментальных кривых как img186 и можно записать результат в виде img187.





Библиографический список

  1. Сивухин Д. В..Общий курс физики . Т. 3. Электричество :  Учеб.пособие.-  М.: Наука, 1977.

  2. Савельев И. В. Курс общей физики . Т.2. Электричество и магнетизм: Учеб.пособие.-М.: Наука , 1998.



СОДЕРЖАНИЕ



Лабораторная работа 1 Исследование процесса разрядки конденсатора…..4

Лабораторная работа 2 Изучение закона Ома и определение удельного сопротивления нихромовой проволки ……………………………………….8

Лабораторная работа 3 Изучение электронно-лучевого осциллографа…...14

Лабораторная работа 4 Изучение затухающих колебаний в колебательном контуре ………………………………………………………………………..18

Лабораторная работа 5 Изучение вынужденных колебаний в колебательном контуре………………………………………………….…...23

Учебные задания……………………………………………………………..30

Дополнительные задачи……………………………………………………..38

Приложение 1………….……………………………………………………..41

Библиографический список……………....…………………………………43







1 Уточнение, если будет не понятно.

При расчете относительной погрешности img188 погрешность img189 можно принять равной половине выбранного интервала времени, а img190, где img191= половине цены деления амперметра, а img192= максимальной разности img193 для интервала времени соответствующего отношению токов img194.

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.08 секунд 4,189,917 уникальных посетителей