Задания для аудиторной работы

1. Какова индукция магнитного поля, в котором на проводник с длиной активной части 5 см действует сила 50 мН? Сила тока в проводнике 25 А.

Проводник расположен перпендикулярно индукции магнитного поля.

2. Под каким углом к линиям индукции однородного магнитного поля должен быть расположен проводник длиной 0,4 м, чтобы поле индукцией 0,8 Тл действовало на проводник силой 1,6 Н, если по нему проходит ток 5 А?

3. Какая сила действует на электрон, движущийся со скоростью 20 Мм/св магнитном поле индукцией 0,4 Тл под углом 45°?

4. При равномерном изменении в течение 0,1 с силы тока в катушке от 0 до 10 А в ней возникла ЭДС самоиндукции 60 В. Определить индуктивность катушки.

5. Катушка перемещается в магнитном поле, индукция которого 2 Тл, со скоростью 0,6 м/с. ЭДС индукции равна 24 В. Найти активную длину проводника в обмотке катушки, если витки катушки перемещаются перпендикулярно линиям индукции.

6. Определить энергию магнитного поля катушки, если ее индуктивность 0,2 Гн и сила тока в ней 12 А.

7. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 1 мкФ и катушки индуктивностью 4 Гн. Амплитуда колебаний заряда на конденсаторе 100 мкКл. Написать уравнения q=q(t), i=i(t), u=u(t). Найти амплитуду колебаний силы тока и напряжения.

8. Конденсатор ёмкостью 10 мкФ соединён последовательно с дросселем, обладающим индуктивностью 100 мГн. Определить полное сопротивление цепи при частоте протекающего тока 50 Гц, если активное сопротивление катушки 100 Ом.

Самостоятельная работа

Вариант 1

1. Прямолинейный проводник длиной Δ l = 0,1 м, по которому течет ток I = 3 А, находится в однородном магнитном поле с индукцией B = 4 Тл и расположен под углом 60° к вектору B. Чему равна сила, действующая на проводник со стороны магнитного поля?

2. В однородное магнитное поле индукцией 10 мТл перпендикулярно линиям индукции влетает электрон с кинетической энергией 48Дж. Каков радиус кривизны траектории движения электрона в поле?

3. Какая сила действует на протон, движущийся со скоростью 10 Мм/св магнитном поле индукцией 0,2 Тл под углом 30°?

4. С помощью правила Ленца определить направление индукционного тока в катушке, при внесении магнита южным полюсом. Сделать рисунок.

5. Какова индуктивность витка проволоки, если при токе 6 А создается магнитный поток 12 мВб. Зависит ли индуктивность витка от силы тока?

6. Сила тока в катушке равна 10 А. При какой индуктивности катушки энергия ее магнитного поля будет равна 6 Дж?

7. Круговой проволочный виток площадью 20 см находится в однородном магнитном поле, индукция которого равномерно изменяется на 0,1 Тл за 0,4 с. Плоскость витка перпендикулярна линиям индукции. Чему равна ЭДС, возникающая в витке?

8. Катушка перемещается в магнитном поле, индукция которого 20 Тл. Скорость перемещения катушки 2 м/с. Определить длину её проволоки, если в ней индуктируется ЭДС, равная 24 В.

9. За 5 мс магнитный поток, пронизывающий контур, убывает с 9 до 4 мВб. Найти ЭДС индукции в контуре.

10. Найти индуктивность проводника, в котором при равномерном изменении силы тока на 2 А в течение 0,25 с возбуждается ЭДС самоиндукции 20 мВ.

11. Какова частота переменного тока, протекающего по виткам катушки, обладающей индуктивностью 0,15 Гн, если её индуктивное сопротивление 942 Ом. Активным сопротивлением пренебречь.

12. Через конденсатор ёмкостью 104 мкФ проходит переменный ток частотой 500 Гц. Определите ёмкостное сопротивление.

13. Конденсатор включен в цепь переменного тока стандартной частоты. Напряжение в цепи 220 В. Сила тока в цепи этого конденсатора 2,5 А. Какова емкость конденсатора?

14. В электрическую цепь с активным сопротивлением 50 Ом, индуктивностью 3,98 мГн и ёмкостью 159,2 пФ включён генератор. 12. Напряжение генератора 25 В, а частота тока 200 кГц. Определить индуктивное и ёмкостное сопротивления; силу тока в цепи; индуктивное и ёмкостное падения напряжения. Построить векторную диаграмму.

15. В цепь переменного тока с частотой 400 Гц включена катушка индуктивностью 0,1 Гн. Конденсатор какой емкости надо включить в цепь, чтобы осуществился резонанс?

Вариант 2

1. Какая сила действует на провод длиной 10 см в однородном магнитном поле с магнитной индукцией 2,6 Тл, если ток в проводе 12 А, а угол между направлением тока и линиями магнитной индукции 30º?

2. В направлении, перпендикулярном линиям индукции, влетает в магнитное поле электрон со скоростью 10 Мм/с. Найти индукцию поля, если электрон описал в поле окружность радиусом 1 см.

3. Какая сила действует на электрон, движущийся со скоростью 5 Мм/св магнитном поле индукцией 4 Тл под углом 45°?

4. С помощью правила Ленца определить направление индукционного тока в катушке, при удалении магнита южным полюсом из нее. Сделать рисунок.

5. Определить магнитный поток, пронизывающий плоскую прямоугольную площадку со сторонами 25 и 60 см, если магнитная индукция во всех точках площадки равна 1,5 Тл, а вектор магнитной индукции образует с нормалью к этой площадке угол 45.

6. Индуктивность катушки 0,1 мГн. При какой силе тока энергия магнитного поля равна 10 Дж?

7. Перпендикулярно линиям индукции перемещается проводник длиной 1,8 м, со скоростью 6 м/с. ЭДС индукции в проводнике равна 1,44 В. Найти магнитную индукцию поля.

8. Круговой проволочный виток находится в однородном магнитном поле, индукция которого равномерно изменяется на 0,2 Тл за 0,2 с. В витке возникает ЭДС индукции 0,02 В. Чему равна площадь витка?

9. Найти скорость изменения магнитного потока в соленоиде из 2000 витков при возбуждении в нем ЭДС индукции 120 В.

10. Какая ЭДС самоиндукции возбуждается в обмотке электромагнита индуктивностью 0,4 Гн при равномерном изменение силы тока в ней на 5 А за 0,02 с?

11. Определить индуктивность катушки с очень малым активным сопротивлением, если её индуктивное сопротивление 125,6 Ом, а частота переменного тока 10000 Гц.

12. Определить ёмкость конденсатора, если через него проходит ток частотой 50 Гц. Ёмкостное сопротивление 1952 Ом.

13. Катушка с ничтожно малым активным сопротивлением включена в цепь переменного тока с частотой 50 Гц. При напряжении 125 В сила тока равна 2,5 А. Какова индуктивность катушки?

14. Дроссель, активное сопротивление которого 12 Ом, а индуктивность 0,1 Гн, включён под напряжение 100 В при частоте тока 50 Гц. Определить индуктивное сопротивление, полное сопротивление цепи, силу тока в цепи.

15. В цепь включены конденсатор емкостью 2 мкФ и катушка индуктивностью 0,005 Гн. При какой частоте тока в цепи будет резонанс?