Какое напряжение можно приложить к катушке имеющей 1000 витков медного провода со средним диаметром

Какое напряжение можно дать на катушку имеющую 1000 витков медного провода

• 
• 

Какое напряжение можно дать на катушку, имеющую 1000 витков медного провода, со средним диаметром витков 6 см, если допустимая плотность тока – 2 А/мм2? Дано: N = 1000; D = 6 см = 0,06 м; j = 2 А/мм2 = 2∙106 А/м2; ρ = 1,75∙10−8 Ом∙м. Найти: U-?

Ответ

Решение

Сопротивление провода:
где S ― площадь сечения провода; l = πDN ― длина провода.
Плотность тока в проводнике
откуда
Подставляем данные:

Закажи персональное решение задач. Эксперты напишут качественную работу за 30 минут! ⏱️

Какое напряжение можно дать на катушку, имеющую 1000 витков медного провода, со средним диаметром

Какое напряжение можно дать на катушку, имеющую 1000 витков медного провода, со средним диаметром витков 6 см, если допустимая плотность тока – 2 А/мм2? Дано: N = 1000; D = 6 см = 0,06 м; j = 2 А/мм2 = 2∙106 А/м2; ρ = 1,75∙10−8 Ом∙м. Найти: U-?

Сопротивление провода: где S ― площадь сечения провода; l = πDN ― длина провода. Плотность тока в проводнике откуда Подставляем данные: Ответ: U = 6,6 В.

© Библиотека Ирины Эланс

Библиотека Ирины Эланс, основана как общедоступная библиотека в интернете. Онлайн-библиотеке академических ресурсов от Ирины Эланс доверяют студенты со всей России.

Библиотека Ирины Эланс

Полное или частичное копирование материалов разрешается только с указанием активной ссылки на сайт:

Какое напряжение можно приложить к катушке, имеющей n = 1000 витков медного провода со средним диаме

Для определения напряжения, которое можно приложить к катушке, мы можем использовать закон Ома, который гласит:

где V — напряжение, I — ток и R — сопротивление.

Для расчета сопротивления катушки нам понадобится знать ее сопротивление на единицу длины. Для этого воспользуемся следующей формулой:

где R’ — сопротивление на единицу длины, ρ — удельное сопротивление меди, L — длина провода и A — площадь поперечного сечения провода.

Длина провода (L) можно рассчитать, умножив количество витков (n) на длину окружности среднего диаметра витков (d):

Площадь поперечного сечения провода (A) можно выразить следующим образом:

Теперь мы можем подставить эти значения в формулу для сопротивления на единицу длины:

R’ = (ρ * n * π * d) / (π * (d/2)^2),

Теперь, зная сопротивление на единицу длины, мы можем найти полное сопротивление катушки (R), умножив сопротивление на единицу длины на длину провода (L):

R = (2 * ρ * n * π * d) / d,

Теперь мы можем использовать закон Ома, чтобы найти напряжение (V), если известен допустимый ток (I):

В нашем случае допустимый ток (I) равен 2 А, поэтому:

V = 2 * (2 * ρ * n * π).

Подставляя значение удельного сопротивления меди (ρ = 1,710^-8 Омм), количество витков (n = 1000) и значение π, мы можем вычислить напряжение (V).

Какое напряжение можно приложить к катушке имеющей 1000 витков медного провода со средним диаметром

Решение задач по физике
50 решенных задач по физике, с подробным решением и оформлением Часть 135
Все задачи оформлены в Microsoft Word с использованием редактора формул.

Стоимость решения задач 30 руб.

1. Три точечных заряда Q₁ = 30 нКл, Q₂ = −15 нКл и Q₃ = 40 нКл находятся в вакууме в вершинах равностороннего треугольника, длина стороны которого а = 5,0 см. Чему равна потенциальная энергия W электростатического взаимодействия системы этих зарядов? Получить решение задачи

2. Три точечных заряда Q₁ = Q₂ = 30 нКл и Q₃ = 6,0 нКл находятся в вакууме и расположены вдоль одной прямой. Если расстояние а = 27 см, то чему равна потенциальная энергия W электростатического взаимодействия системы этих зарядов. Получить решение задачи

3. Три точечных заряда Q₁ = 32 нКл, Q₂ = 45 нКл и Q₃ = −11 нКл находятся в вакууме и расположены вдоль одной прямой. Если расстояние а = 7,6 см, то чему равна потенциальная энергия W электростатического взаимодействия системы этих зарядов. Получить решение задачи

4. Электрическое поле создано заряженным проводящим шаром, потенциал φ которого 300 В. Определить работу сил поля по перемещению заряда Q = 0,2 мкКл из точки 1 в точку 2. Получить решение задачи

5. Определить работу А_1,2 сил поля по перемещению заряда Q= 1 мкКл из точки 1 в точку 2 поля, созданного заряженным проводящим шаром (рис.). Потенциал φ шара равен 1 кВ. Получить решение задачи

6. Два заряда q₁ = 0,8∙10 −6 Кл и q₂ = −0,6∙10 −6 Кл находятся на расстоянии 36 см друг от друга. Определить напряженность поля в точке, лежащей посередине между зарядами. Чему станет равна напряженность в этой точке, если второй заряд изменит знак на противоположный? Получить решение задачи

7. Два разноименных заряда Q₁ = 5∙10 −6 Кл и Q₂ = 2,8∙10 −6 Кл находятся в воде на расстоянии r = 0,5 м друг от друга. Определить напряженность поля в точке, находящейся посередине между этими зарядами. Получить решение задачи

8. Расстояние между двумя точечными зарядами q₁ = 22,5∙10 −6 Кл и q₂ = −44∙10 −6 Кл равно 5 см. Найти напряженность и потенциал поля в точке, находящейся на расстоянии 3 см от положительного заряда и 4 см от отрицательного заряда. Получить решение задачи

9. Два точечных заряда q₁ = 9 нКл и q₂ = −27,7 нКл находятся на расстоянии r = 5 см друг от друга. Чему равна напряженность электростатического поля в точке, расположенной на расстоянии r₁ = 3 см от положительного заряда и r₂ = 4 см от отрицательного? Получить решение задачи

10. Расстояние между двумя точечными зарядами q₁ = 5 нКл и q₂ = –10 нКл равно l = 15 см. Найти напряженность поля E в точке, находящейся на расстоянии 9 см от положительного заряда и 12 см от отрицательного заряда. Получить решение задачи

11. Электрическое поле создано двумя точечными зарядами Q₁=40 нКл и Q₂= –10 нКл, находящимися на расстоянии d=10 см друг от друга. Определить напряженность Е поля в точке, удаленной от первого заряда на r₁=12 см и от второго на r₂=6 см. Получить решение задачи

12. Электростатическое поле создается в вакууме двумя бесконечными параллельными плоскостями, заряженными равномерно одноименными зарядами с поверхностной плотностью соответственно σ₁ = 5 нКл/м 2 и σ₂ = 2 нКл/м 2 . Определите напряженность электростатического поля: 1) между плоскостями; 2) за пределами плоскостей. Постройте график изменения напряженности вдоль линии, перпендикулярной плоскостям. Получить решение задачи

13. Электростатическое поле создается двумя бесконечными параллельными плоскостями в вакууме, заряженными разноименными зарядами с поверхностной плотностью σ = 5 нКл/м 2 . Определите напряженность E электростатического поля: 1) между плоскостями; 2) за пределами плоскостей. Получить решение задачи

14. Равномерно заряженная металлическая сфера радиусом R = 10 см с общим зарядом Q = 4 нКл расположена в вакууме. Определите напряженность E электростатического поля: 1) на расстоянии r₁ = 6 см от центра сферы; 2) на поверхности сферы; 3) на расстоянии r₂ = 20 см от центра сферы. Получить решение задачи

15. Шар радиусом R = 15 см заряжен равномерно с объемной плотностью ρ = 5 нКл/м 3 . Определите напряженность E электростатического поля в вакууме: 1) на расстоянии r₁ = 30 см от центра шара; 2) на расстоянии r₂ = 8 см от центра шара. Получить решение задачи

16. Электростатическое поле создается в вакууме шаром радиусом R = 10 см, равномерно заряженным с общим зарядом Q = 1 нКл. Определите напряженность E электростатического поля: 1) на расстоянии r₁ = 2 см от центра шара; 2) на расстоянии r₂ = 8 см от центра шара. Постройте график зависимости E( r). Получить решение задачи

17. Напряженность E электростатического поля, создаваемого длинным прямым проводом, расположенным в вакууме на расстоянии r = 20 см от провода, равна 250 В/м. Определите линейную плотность τ заряда, равномерно распределенного по всей длине провода. Получить решение задачи

18. Сплошной эбонитовый шар (диэлектрическая проницаемость ε = 3) радиусом R = 10 см заряжен равномерно с объемной плотностью ρ = 5 нКл/м 3 . Определите электрическое смещение D и напряженность E электростатического поля: 1) на расстоянии r₁ = 3 см от центра шара; 2) на расстоянии r₂ = 15 см от центра шара. Получить решение задачи

19. Электростатическое поле создается бесконечной равномерно заряженной с поверхностной плотностью σ = 10 нКл/м 2 плоскостью. Определите, какую скорость приобретет электрон под действием внешних сил, приблизившись вдоль линии напряженности с расстояния r₁ = 2 см до расстояния r₂ = 1 см от нити. Получить решение задачи

20. Определите потенциальную энергию системы двух точечных зарядов Q₁ = 10 нКл и Q₂ = 1 нКл, расположенных на расстоянии r = 20 см друг от друга. Получить решение задачи

21. Металлический шар радиусом R = 10 см несет заряд Q = 5 нКл. Определите потенциал φ электростатического поля: 1) в центре шара; 2) на поверхности шара; 3) на расстоянии l = 5 см от его поверхности. Постройте график зависимости φ(r ). Получить решение задачи

22. На кольце радиусом R = 10 см из тонкой проволоки равномерно распределен заряд Q = 10 нКл. Определите: 1) потенциал φ₀ электростатического поля в центре кольца; 2) потенциал φ электростатического поля на оси, проходящей через центр кольца, в точке на расстоянии l = 15 см от центра кольца. Получить решение задачи

23. Определите работу сил поля по перемещению заряда Q = 10 нКл из точки 1 в точку 2 поля, создаваемого заряженным проводящим шаром (см. рисунок). Потенциал шара φ = 100 В. Получить решение задачи

24. Бесконечная плоскость равномерно заряжена с поверхностной плотностью σ = 10 нКл/м 2 . Определите числовое значение и направление градиента потенциала электростатического поля, создаваемого этой плоскостью. Получить решение задачи

25. Расстояние между зарядами q = +2 нКл и q = −2 нКл равно l = 10 см. Определите напряженность поля, созданного диполем в точке А, находящейся на расстоянии r₁ = 6 см от положительного заряда и на расстоянии r₂ = 8 см от отрицательного. Получить решение задачи

26. Определить напряженность электростатического поля в точке А, расположенной вдоль прямой, соединяющей заряды Q₁ = 10 нКл и Q₂ = –8 нКл и находящейся на расстоянии r = 8 см от отрицательного заряда. Расстояние между зарядами l = 20 см. Получить решение задачи

27. Градиент потенциала электрического поля плоского конденсатора 800 кВ/м. Определить плотность заряда на пластинах, если диэлектрическая проницаемость среды равняется 10. Получить решение задачи

28. Определить плотность тока в волоске лампы накаливания диаметром 0,02 мм, если лампа рассчитана на напряжение 220 В, а ее мощность 40 Вт. Получить решение задачи

29. Какова плотность тока в волоске электролампы, если сила тока 0,25 А, и диаметр волоска 0,02 мм? Получить решение задачи

30. Определить плотность тока в волоске лампы накаливания, если величина тока 0,25 А, а диаметр волоска 20 мм. Получить решение задачи

31. Какова плотность тока в волоске лампы накаливания, если сила тока 0,125 А, а диаметр волоска 0,019 мм (волосок лампы считать цилиндром)? Получить решение задачи

32. Определить напряжение, которое нужно подать на катушку с 1000 витками медного провода, если диаметр витков 4 см, плотность тока 3 А/мм 2 , а удельное электросопротивление меди 1,7∙10 −8 Ом∙м. Получить решение задачи

33. Какое напряжение надо приложить к катушке, имеющей 1000 витков медной проволоки со средним диаметром витков 6 см, если допустимая плотность тока 2 А/мм 2 , удельное сопротивление меди 1,75∙10 −8 Ом•м? Получить решение задачи

34. Какое напряжение можно приложить к катушке имеющей 1000 витков медного провода с сечением 1 мм 2 со средним диаметром витков 6 см если допустимая сила тока 2 A Получить решение задачи

35. Какое наибольшее напряжение можно приложить к катушке, имеющей N витков медного провода со средним диаметром витка d, если допустимая плотность тока j? Получить решение задачи

36. На катушку намотано 800 витков медного провода и подано напряжение 6 В Определить плотность тока, если диаметр витков равен 4 см. Получить решение задачи

37. В синхротроне электроны движутся по приближённо круговой орбите длины 240 м. Во время цикла ускорения по орбите примерно со скоростью света движется 10 11 электронов. Определить ток. Получить решение задачи

38. Определить среднюю скорость направленного движения электронов медного проводника при плотности постоянного тока j = 11 А/мм 2 , считая, что на каждый атом меди приходится один свободный электрон. Получить решение задачи

39. По медному проводнику течет ток. Плотность тока j = 6 А/мм 2 . Определите среднюю скорость υ упорядоченного движения электронов. Можно считать, что на каждый атом меди приходится один свободный электрон. Получить решение задачи

40. Какова средняя скорость направленного движения электронов в медных проводах при максимально допустимой для них плотности тока 10 А/мм 2 ? Концентрацию носителей тока принять равной 10 29 м −3 . Получить решение задачи

41. Определите среднюю скорость упорядоченного движения свободных электронов в медном проводнике сечением 1 мм 2 , если сила тока в нем 10 А. Принять, что на каждый атом меди приходится по два электрона проводимости. Ответ представьте в миллиметрах за секунду и округлите до сотых. Получить решение задачи

42. Определите среднюю скорость упорядоченного движения электронов в медном проводе площадью поперечного сечения S = 0,4 мм 2 , если по нему проходит ток силой I = 0,6 А. Концентрация электронов проводимости в меди n = 3,0∙10 25 м −3 . Получить решение задачи

43. Средняя скорость упорядоченного движения электронов в медной проволоке сечением 1 мм 2 равна 74 мкм/с. Какова сила тока в проводнике, если считать, что из каждого атома меди освобождается два свободных электрона? Получить решение задачи

44. Определите концентрацию электронов проводимости в проводнике с сечением 5 мм 2 , если по нему протекает ток в 12 А, а скорость упорядоченного движения электронов составляет 0,3 мм/с. Получить решение задачи

45. Чему равна концентрация электронов проводимости в проводнике с площадью поперечного сечения 5 мм 2 при силе тока 10 А и скорости упорядоченного движения 0,25 мм/с? Получить решение задачи

46. Скорость упорядоченного движения электронов в стальном проводе составляет 0,5 мм/с, концентрация электронов проводимости 4∙10 28 м −3 , а площадь поперечного сечения провода 3 мм2. Определите силу тока. Заряд электрона равен 1,6∙10 −19 Кл. Получить решение задачи

47. Определите площадь поперечного сечения S проводника, если при силе тока I = 2,0 А средняя скорость упорядоченного движения электронов проводимости в нем = 0,25 мм/с, а их концентрация — n = 3,0∙10 28 м −3 . Получить решение задачи

48. Найдите площадь поперечного сечения серебряного проводника если скорость упорядоченного движения электронов в нем 0,25 мкм/с при силе тока 20 А а концентрация электронов проводимости 5∙10 28 м −3 Получить решение задачи

49. В рентгеновской трубке пучок электронов с плотностью тока 0,3 А/мм 2 попадает на скошенный под углом 30° торец антикатода площадью 10 −4 м 2 . Считая, что антикатод расположен вдоль оси пучка, определить ток в нём. Получить решение задачи

50. В рентгеновской трубке пучок электронов с плотностью тока j = 0,2 А/мм 2 попадает на скошенный под углом α = 30° торец металлического стержня площадью сечения S = 4∙10 −4 м 2 . Определите силу тока в стержне. Получить решение задачи