Сборник задач по общему курсу физики - Волькенштейн В.С.
Скачать (прямая ссылка):
11.115. В соленоид длиной /=50 см вставлен с из такого сорта железа, Для которого зависимость неизвестна.. Число витков щ едщщду длины с
Л/,=400 см-1; площадь поперечного сечения соленоида 5=10 см2. Найти магнитную проницаемость ц материала сердечника при токе через обмбтку соленоида7=5 А, если Известно, что магнитный поток, пронизывающий поперечное сечение соленоида с сердечником, Ф = 1,6 мВб. Какова индуктивность L соленоида при этих условиях?
11/116. Имеется соленоид с железным сердечником длиной /=50 - см, площадью поперечного сечения 5=10 см2 и числом витков Л' = 1 ООО. Найти индуктивность L этого соленоида, если по обмотке соленоида течет ток: а) /=0,1 А;
6) /=0,2 А; в) 1=2 А. ,
' 11.117. Две катушки намотаны на один общий сердечник. Индуктивность первой катушки Li=0,2 Гн, второй — La=0,8 Гн; сопротивление второй катушки /?а=600 Ом. Какой ток /.* потечет во второй катушке, если ток /х= =0,3 А, текущий в первой катушке, выключить в течение времени /= 1 мс?
11.118. В магнитном поле, индукция которого В= = 0,1 Тл, помещена квадратная рамка из медной проволоки. Площадь поперечного сечения проволоки s=l мм2, площадь рамки 5=25 см2. Нормаль к плоскости рамки параллельна магнитному полю. Какое количество электричества q пройдет по контуру рамки при исчезновении магнитного поля?
11.119. В магнитном поле, индукция которого В= =0,05 Тл, помещена катушка, состоящая из N=200 витков проволоки. Сопротивление катушки .?=40 Ом; площадь поперечного сечения 5=12 см2. Катушка помещена так, что ее ось составляет угол а=60° с направлением магнитного поля. Какое количество электричества q пройдет по катушке при исчезновении магнитного поля?
11.120. Круговой контур радиусом г=2 см помещен в однородное магнитное поле, индукция которого В=0,2 Тл. Плоскость контура перпендикулярна к направлению магнитного поля. Сопротивление контура R = 1 Ом. Какое количество электричества q пройдет через катушку при повороте ее на угол а=90°?
11.121. На соленоид длиной /=21 см и-площадью поперечного сечения 5=10 см2 надета катушка, состоящая из Л^=50 витков. Катушка соединена с баллистическим галь: ванометром, сопротивление которого R~ 1 кОм. По обмотке соленоида, состоящей из А'2=200 витков, идет ток 7=5 А. Найти баллистическую постоянную С гальванометра, если известно, что при выключении тока в соленоиде гальванометр дает отброс, равный” 30 делениям шка-
172
лы *). Сопротивлением катущкй по сравнению с сопротив* лёниЫ баллистического гальванометра пренебречь.
11.122. Для измерения индукции магнитного поля между полюсами электромагнита помещена катушка, состоящая из N—50 витков проволоки и соединенная с баллистическим гальванометром. Ось катушки параллельна направлению магнитного поля. Площадь поперечного сечения катушки 5=2 см2. Сопротивление гальванометра R = =2 кОм; его баллистическая постоянная С=2* 10-8 Кл/дел. При быстром выдергивании катушки из магнитного поля гальванометр дает отброс, равный 50 делениям шкалы. Найти индукцию В магнитного поля. Сопротивлением катушки по сравнению с сопротивлением баллистического гальванометра пренебречь.
11.123. Зависимость магнитной проницаемости ц. от напряженности магнитного поля Я была впервые исследована А. Г. Столетовым в его работе «Исследование функции намагничения мягкого железа» (1872). При исследовании Столетов, придал испытуемому образцу железа форму тороида. Железо намагничивалось пропусканием тока / по первичной обмотке тороида. Изменение направления тока в этой первичной катушке вызывало в баллистическом гальванометре отброс на угол а. Гальванометр был включен в цепь вторичной обмотки тороида.
Тороид, с которым работал Столетов, имел следующие параметры: площадь поперечного сечения 5 = 1,45 сма, длина /=60 см, число витков первичной катушки Л^=800, число витков вторичной катушки N3—100. Баллистическая постоянная гальванометра С=1.,2-10~5 Кл/дел и сопротивление вторичной цепи R = 12 Ом. Результаты одного из опытов Столетова сведены в таблицу:
Л А 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
«
а (в делениях шкалы) 48,7 148 208 241 256
По этим данным составить таблицу и построить график зависимости магнитной проницаемости ц. от напряженности магнитного поля Н для железа, с которым работал А. Г. Столетов,
*) Баллистической постоянной гальванометра называется величина, численно равная количеству электричества, которое вызывает отброс по шкале на одно деление. - > > ;
173
11.124. Для измерения магнитной проницаемости железа из него был изготовлен тороид длиной /=50 см и площадью поперечного сечения 5=4 сма, Одна из обмоток тороида имела Ni =500. витков и была присоединена к источнику тока, другая имела #*=1000 витков и была присоединена к гальванометру. Переключая направление тока в первичной обмотке на обратное, мы вызываем во вторичной обмотке индукционный ток. Найти магнитную проницаемость ц железа, если известно, что при переключении в первичной обмотке направления тока 7 = 1 А через гальванометр прошло количество электричества <7=0,06 Кл. Сопротивление вторичной обмотки 7? =20 Ом.
