Аныққан булар және сұйықтар 5 страница

9.96. Егер радиусы 3 см шарға: 1) 10^-9 к заряд берілді десек және 2)оны бірінші шармен концентрлі етіп радиусы 4 см жермен қосылған екінші бір шармеи қоршалған десек, онда оның потенциалы неге тең болады?

9.97. Радиустары R₁=.10 см және R₂=10,5 см концентрлі екі сферадан тұратын сфералық конденсатордың сыйымдылығын табу керек. Сфералардың арасындағы кеңістік маймен толтырылған. Осындай сыйымдылықты алу үшін майдың ішіне қойылған шардың радиусы қандай болу керек?

9.98. Ауа сфералық конденсатордың ішкі шарының радиусы R₁ = 1 см, ал сыртқы шарынын радиусы R₂=4 см. Шардың араларына потенциал айырмасы U=3000в түсірілген. Шардың центрінен x= 3 см қашықтықтағы электр өрісінің кернеулігін табу керек.

9.99. Ауа сфералық конденсатордың ішкі шарының радиусы R₁=1см, ал сыртқы шарының радиусы R₂=4 см.Шардың араларына берілген потенциал айырмасы U= 3000 в.r₁= 3 см қашықтықтан r₂= 2 см қашықтыққа шардың центріне жақындаған электронның алатын жылдамдығы қандай?

9.100. Конденсаторлар системаларының сыйымдылығын табу керек (17-сурет). Конденсаторлардың әрқайсысының сыйымдылығы0,5 мкф-та тең.

9.101. Екі конденсатордың өз ара сыйымдылықтары электрометрдің көмегімен салыстырылды. Ол үшін оларды U₁= 300 в және U₂=100в әр түрлі потенциалдарға дейін зарядтайды да екі конденсаторды да параллель жалғастырады. Осы уақыттағы электрометрмен өлшенген конденсатордың қабаттарының арасындағы потенциал айырмасы U= 250в-қа тең болып шықты. Сыйымдылықтардың қатынасын табу керек.

9.102. А және В (18-сурет) нүктелерінің арасындағы потенциал айырымы 0,02 СГС_u-ға тең. Бірінші конденсатордың сыйымдылығы 2 мкф, ал екіншісінің сыйымдылығы 4 мкф. Әрбір конденсатордың қабатындағы заряд пен потенциал айырмасын табу керек.

9.103. Егер екі конденсатордың бірінің сыйымдылығы тұрақты және 3,33•10^-9 ф-ға тең деп, ал екіншісінің сыйымдылығын 20СГС_c-тан 500СГС_c-ға дейін өзгеретін болса, оңда екі конденсатордан тұратын системаның сыйымдылығы қандай шекте өзгереді?

9.104. Егер екі конденсатордың әрқайсысының сыйымдылығы 10-нан 450 пф-ға дейін өзгере алатын болса, онда сыйымдылықтары айнымалы екі конденсатордан тұратын системаның сыйымдылығы қандай шекте өзгереді?

9.105. Сыйымдылығы 20 мкф конденсатор 100 в потенциалға дейін зарядталған. Осы конденсатордың энергиясын табу керек.

9.106. Радиусы 1 м шар 30 000 в потенциалға дейін зарядталған. Зарядталған шардың энергиясын табу керек.

9.107. Керосинге батырылған шардың потенциалы 4500 в, ал зарядтың беттік тығыздығы 3,4 СГС_q /см².Шардың: 1)радиусын, 2) зарядын, 3)сыйьшдылығын және 4) энергиясын табу керек.

9.108. Радиусы 10 см, 3000 в потенциалға дейін зарядталған А шары кернеу кезін ажыратқаннан кейін сыммен (сыйымдылығын ескермеуге болатын), алғашында қашықта тұрған зарядталмаған В шарымен, содан кейін В шарынан ажыратып қашықта тұрған зарядталмаған С шарымен жалғастырылады.С және В шарының радиусы 10 см-ге тең. Мыналарды: 1)А шардың алғашқыдағы энергиясын, 2)жалғастырғаннан кейінгі А және В шарының энергиясын және жалғастырғандағы разрядталу жұмысын, 3)жалғастырғаннан кейінгі А және С шарының энергиясын және жалғастыру уақытындағы разрядталу жұмысын табу керек.

9.109. Сыйымдылығын ескермеуге болатын сым арқылы жалғастырылған екі металл шардың біреуінің заряды 10^-8 к, ал радиусы 3 см, екіншісінің радиусы 2 см, ал потенциалы 9000 в. Мыналарды: 1)разрядталуға дейінгі бірінші шардың потенциалын, 2)разрядталуға дейінгі екінші шардың зарядын, 3)разрядталуға дейінгі әрбір шардың энергиясын, 4) разрядталғаннан кейінгі бірінші шардың заряды мен потенциалын, 5)разрядталғаннан кейінгі екінші шардың заряды мен потенциалын, 6)сым арқылы жалғастырылған шарлардың энергиясын, 7)разрядталу жұмысын табу керек.

9.110. Радиусы 2 см зарядталған А шарын радиусы 3 см зарядталмаған В шарына әкеліп тиістіреді. Шарларды бір-бірінен ажыратқаннан кейінгі шарының энергиясы 0,4 дж-ға тең болып шықты. Шарларды бір-біріне тиістіргенге дейін А шарында қандай заряд болды?

9.111. Ауданы 100 см²-ге тең жазық конденсатордың пластиналары бір-біріне 3•10^{-3 кГ күшпен тартылады. Пластиналардың арасындағы кеңістік слюдамен толтырылған. Мыналарды: 1)пластиналарда тұрған зарядтарды, 2)пластиналардың арасындағы өрістің кернеулігін, 3)өрістің бірлік көлеміндегі энергияны табу керек.}

9.112. Жазық конденсатордың пластиналарының арасына жұқа слюда пластинкасы қойылған. Электр өрісінің кернеулігі 10 кв/см болғандағы осы пластинканың алатын қысымы қандай?

9.113. Абсолют электрометр төменгі пластинасы қозғалмайтын, ал жоғарғы пластинасы таразының күйентесіне ілінген жазық конденсатор түрінде болады. Конденсатор зарядталмаған уақытта, оның пластиналарының ара қашықтығы d=1см. Егер сол d=1см ара қашықтықты сақтау үшін таразының басқа табақшасына Р=5, •10^{-3 кГ жүк салу кажет болса, пластиналардың араларына қандай потенциал айырмасын түсіру керек? Пластиналардың ауданы S= 50 см2}.

9.114. Ауданы 100см² жазық конденсатордың пластиналарының әрқайсысының арасындағы потенциал айырмасы 280в. Пластиналардағы зарядтың беттік тығыздығы 4,95 к/см. Мыналарды: 1)конденсатордың ішіндегі өрістің кернеулігін, 2)пластиналардың ара қашықтығын, 3)конденсатордың бір пластинасынан екінші пластинасына дейінгі жолында электронның алатын жылдамдығын, 4)конденсатордың энергиясын, 5)конденсатордың сыйымдылығын, 6)конденсатордың пластиналарының тартылу күшін табу керек.

9.115. Жазық ауа конденсаторының пластиналарының ауданы 100 см², ал олардың ара қашықтығы 5 мм. Разряд кезінде конденсатордан 4,19•10^-3 дж жылу бөлініп шықты деп, алып, конденсатор пластиналарына қандай потенциал айырмасы түсірілгенін табу керек.

9.116. Пластиналардың ара қашықтығы 2 см жазық ауа конденсаторы 300 в потенциалға дейін зарядталған. Егер кернеу көзін айырып тастамай тұрып пластиналарды бір-бірінен 5 см-ге дейін жылжытатын болсақ, онда конденсатор өрісінің кернеулігі кандай болады? Пластинкаларды алыстатқанға дейінгі және алыстатқаннан кейінгі конденсатордың энергиясын есептеп шығару керек. Пластиналардың ауданы 100 см².

9.117. Алдыңғы есепті алдымен кернеу көзін айырып тасталынады, содан кейін конденсатордың пластиналары жылжытылатын шартта шығару керек.

9.118. Пластиналарының ауданы 100 см² және олардың араларының қашықтығы 1 мм жазық ауа конденсаторы 100 в-қа дейін зарядталынған. Содан кейін пластиналары бір-бірінен 25 см-ге дейін алыстатылады. Пластииаларды жылжытудың алдында кернеу көзін: 1)айырып тасталынды және 2)айырып тасталынбайды деп алып, пластиналарды жылжытқанға дейінгі және жылжытқаннан кейінгі конденсатордың энергиясын табу керек.

9.119. Жазық конденсатор диэлектрикпен толтырылып және оның пластиналарына бір шама потенциал айырмасы беріледі. Осы уақыттағы оның энергиясы 2•10^-5 дж-ға тең болады. Конденсаторды кернеу көзінен айырып тастағаннан кейін диэлектрикті конденсатордан шығарып алады. Диэлектрикті конденсатордан шығарып алу үшін электр өрісінің күшіне қарсы істелінетін жұмыс 7•10^-5 дж-ға тең болды. Диэлектриктің диэлектрик өткізгіштігін табу керек.

9.120. Пластиналарының ара қашықтықтығы 5мм-ге тең жазық ауа конденсаторы 6кв потенциалға дейін зарядталынған.Конденсатор пластиналарының ауданы 12,5 см²-ге тең. Конденсатор пластиналары бір-бірінен 1 см қашықтыққа дейін екі тәсіkмен: 1)конденсатор кернеу көзімен жалғастырылған күйінде қалатын және 2)пластиналарды жылжытар алдында конденсатор кернеу көзінен айырып тасталынатын жағдайда жылжытылады. Осы айтылған әрбір жағдайдағы: а)конденсатор сыйымдылығының өзгерісін; б)электродтардың ауданы арқылы өтетін кернеулік ағының өзгерісін және в) электр өрісінің энергиясының көлемдік тығыздығының өзгерісін табу керек.

9.121. Мына нүктелердегі:1)радиусы 1 см зарядталған шардың бетінен 2 см қашықтықтағы, 2)шексіз созылған зарядталған жазықтыққа жақын жерде, 3)шексіз ұзын зарядталған жіптен 2см қашыктықтағы электр өрісінің энергиясының көлемдік тығыздығын табу керек. Шар мен жазықтықтың үстіндегі зарядтың беттік тығыздығы 1,67 10^-5 к/м²-ге тең, ал жіптің үстіндегі зарядтың сызықтық тығыздығы 1,67 • 10^-5 к/м²-ге тең. Жоғарыдағы айтылған үш жағдай үшін де ортаның диэлектрлік өткізгіштігін 2-ге тең деп аламыз.

9.122. Ара қашықтығы d=3 см жазық конденсатордың пластиналарына U=1000в потенциал айырмасы берілген. Пластиналарының арасындағы кеңістік диэлектрикпен ( =7) толтырылған.Мыналарды: а)байланыстырылған (поляризацияланған) зарядтардың беттік тығыздығын және б) конденсаторды диэлектрикпен толтырған уақыттағы пластиналардағы зарядтың беттік тығыздығының қаншаға өзгеретіндігін табу керек.Есептімына:1) конденсаторды диэлектрикпен толтыру потенциал айырмасы кернеу көзіне қосылып тұрғанда өтеді; 2)конденсаторды диэлектрикпен толтыру конденсаторды кернеу көзінен айырып тастағанда өтеді деген екі жағдай үшін шығару керек.

9.123. Жазық конденсатор пластиналарының арасындағы кеністік электрлеу коэффициенті (диэлектрлік алғырлығы) 0,08-ге тең диэлектрикпен толтырылған. Конденсатордың пластиналарына 4кв потенциал айырмасы берілген. Пластиналардағы және диэлектриктегі зарядтың беттік тығыздығын табу керек. Пластиналардың араларының қашықтығы 5 мм-ге тең.

9.124. Жазық конденсатор пластиналарының арасындағы кеңістік шынымен толтырылған.Пластиналардың ара қашықтығы 4 мм-ге тең. Пластиналарға берілген кернеу 1200 в. Мыналарды:1)шынының ішіндегі өрісті, 2)конденсатордың пластиналарындағы зарядтың беттік тығыздығын, 3)шынының үстіндегі байланысқан зарядтың беттік тығыздығын және 4)шынының электрлеу коэффициентін табу керек.

9.125. Жазық конденсатордың пластиналарының арасындағы кеңістік маймен толтырылған. Пластиналардың ара қашықтығы 1 см-гe тең. Майдың үстіндегі байланысқан (поляризацияланған) зарядтардың беттік тығыздығы 6,2•10^-10 к/см²-те тең болу үшін осы конденсатордың пластиналарына қандай потенциал айырмасын беру керек?

9.126. Жазық конденсатордың пластиналарының арасына шыны пластина қысылып қойылған.Конденсатордың пластиналарының ауданы 100см². Конденсатордың пластиналары бір-біріне 4,9 10^-3 н-ге тең күшпеп тартылады. Шыны бетіндегі байланысқан зарядтардың беттік тығыздығын табу керек.

9.127. Жазық конденсатордың пластиналарының арасына парафин қойылған.Пластиналарды кернеу көзіне косқанда парафинге түсірген пластиналардың қысымы 5 н/м²-ге тең болды. Мыналарды: 1) электр өрісінің кернеулігі мен парафиндегі электр индукциясын, 2) парафин үстіндегі байланысқан зарядтардың беттік тығыздығын, 3)конденсатор пластиналарының үстіндегі зарядтардың беттік тығыздығын, 4)парафин ішіндегі электр өрісінің энергиясының көлемдік тығыздығын және 5)парафиннің электрлеу коэффициентін табу керек.

9.128. Бір-бірінен 2мм қашықтыкта тұрған жазық конденсатордың пластиналарының арасына пластиналардың арасындағы кеңістікті түгелдей алып тұратын диэлектрик қойылған. Пластиналарға 600в потенциал айырмасы берілген. Егер кернеудің көзін айырып тастап, конденсатордан диэлектрикті шығарып алсақ,онда конденсатордың пластиналарындағы потенциал айырмасы 1800в-қа дейін өседі. Мыналарды: 1)диэлектриктің үстіндегі байланысқан зарядтың беттік тығыздығын, 2) диэлектриктің электрлеу коэффициентін табу керек.

9.129. Жазық конденсатордың пластиналарының арасындағы көлемі 20 см³ кеңістікті диэлектрикпен ( = 5) толтырған. Конденсатордың пластиналары кернеу көзіне қосылған. Сонымен бірге диэлектриктің үстіндегі байланысқан зарядтардың беттік тығыздығы 8,35 к/м²-ге тең. Диэлектрикті конденсатордан шығарып алу үшін, электр өрісінің күшіне қарсы қандай жұмыс істелу керек? Есепті: 1) днэлектрикті бөліп тастау кернеу көзі косылып тұрғанда жүргізілді, 2)диэлектрикті алып тастау кернеу көзін бөліп тастағаннан кейін жүргізілді деген екі жағдай үшін шығару керек.

Электр тогы

Ток күші І сан мәні жағынан уақыт бІрлігі ішінде өт-кізгіштің көлденең қимасынан өтетін электр мөлшеріне тең болады,

Егер І = const болса, онда

Электр тогының тығыздығы

мұндағы S — өткізгіштің көлденең қимасының ауданы.

Біртекті өткізгіштің учаскесінен (бөлігінен) өтетін токтың күші Ом заңына бағынады:

мұндағы U — учаскенің ұштарындағы потенциал айырмасы, ал R — осы учаскенің кедергісі. Өткізгіштің кедергісі

мұндағы ρ — меншікті кедергі, σ — меншікті өткізгіштік немесе электр өткізгіштік, l — ұзындық және S — өткізгіштің көлденең қимасының ауданы.

Металдардың меншікті кедергісінің температураға байланысы төмендегідей болады;

мұндағы температурадағы меншікті кедергі, α — кедергінің температуралык коэффициенті.

Тізбектің учаскесіндегі электр тогының жұмысы мынадай формуламен анықталады:

Тұйықталған тізбек үшін Ом заңының түрі мынадай:

мұндағы Е — генератордың э. "қ. күші, R — сыртқы кедергі, ал r — ішкі кедергі (генератордың кедергісі). Тізбекте бөлініп шығатын толық қуат

Тармакталған тізбектер үшін Кирхгофтың екі заңы бар: Кирхгофтың бірінші заңы: «Түйіндес жинақталатын ток күштерінің алгебралық қосындысы нольге тең»:

Кирхгофтың екінші заңы: «Кез келген түйьдқ контурда тізбектің тиісті учаскелеріндегі потенциалдық төмендеуінің алгебралық қосындысы осы контурда ұшырайтын э. қ. күштерінің алгебралық қосындысына тең:

Қирхгофтың заңдарын қолданғанда мынадай ережелерді басшылыққа алу керек: схемаларда сәйкес кедергілердегі токтың бағыттары өзіміздіқ қалауымызша стрелка арқылы көрсетіледі. Контурды қалауымызша алған бағытпен айналғанда, айналу бағытымен бағыты бірдей болып келген токты оң деп, ал айналу бағытына бағыты қарама-қарсы болып келген токты теріс деп есептейміз.

Оң э. қ. күшіне айналу бағытында потенциалды өсіретін э. қ. күшті аламыз, яғни егер ток генератордың ішінде айналғанда минустен плюске қарай жүретін болса, онда э. қ. күш оң болады. Құрастырып алынған теңдеулерді шешудің нәтижесінде анықталатын шамалар теріс болып шығуы мүмкін. Егер токтар анықталатын болса, онда оның теріс мәні берілген тізбектің бөлігіндегі токтың нақтылы бағытын көрсететін стрелкаға қарсы бағытты көрсетеді. Егер кедергіні анықталынған десек, онда оның теріс мәні дұрыс нәтижені көрсетпейді (себебі, омдық кедергі әр уақытта да оң болады). Олай болғанда, осы берілген кедергідегі токтың бағытын өзгертш есепті осы шарт бойынша шығару керек.

Электр тогы үшін Фарадейдің екі заңы бар.

Фарадейдің бірінші заңы бойынша, электроллз уақытындағы бөлініп шығатын заттың массасы М, мынаған тең болады:

мұндағы q — электролит арқылы өтетін электр мөлшері, К — электрохимиялық эквивалент.

Фарадейдің екінші заңы бойынша электрохимиялық эквивалент химиялық эквивалентке пропорционал болады, яғни

мұндағы A — бір кг-атомның массасы, Z — валенттілік, кг-эквиваленттің массасы, Ғ — сан мәні 9,65 • 10⁷ к/кг-экв-ке тең Фарадейдің саны.

Электролиттің меншікті электр өткізгіштігі, мынадай формуламен анықталады:

мұндағы a — диссоциация дәрежесі, С — концентрациясы, яғни бірлік көлемнің ішіндегі кг-мольдің саны, Z — валенттілік, Ғ — Фарадей саны, и₊ және и_- — иондардің қозғалғыштығы. Осымен бірге бірлік көлемніқ ішіндегі диссоциацияланған молекулалар санының осы көлемнің ішінде ерітілген заттың барлық молекулалар санына қатынасын көрсетеді. Шама η = CZ — эквиваленттік концентрация деп атайды. Олай болса Λ=α/η эквиваленттік электр өткізгіштігін көрсетеді.

Газ ішінде ағатын неғұрлым аз тығыздықты ток үшін Oμ заңының түрі мынадай

мұндағы Е — өрістің кернеулігі, о — газдың меншікті өткізгіштігі, q — ионның заряды, и+ және п- — иондардың қозғалғыштығы және п — газдың бірлік келемініқ ішіндегі әр таңбалы (қос иондар саны) иондардың саны. Осымен бірге- мұндағы N — уақыт бірге тең болғандағы бірлік көлемнің ішінде иондаушы агентпен жасалатын иондар қосағының (жұбының) саны, у — молизация коэффициенті.

Газдың ішінде токтың қанығуы орнаған уақыттағы, осы токтың тығыздығы мынадай формуламен анықталады.

мұндағы d — электродтардың ара қашыктығы.

Электрон металдан сыртқа босап шығуы үшін, оныңмынадай кинетикалық энергиясы болу керек

мұндағы A — берілген металдан электронның шығу жұмысы.

Термоэлектрондық эмиссия (меншікті эмиссия) уақытындағы қанығу тогының тығыздығы мынадай формуламен анықталады:

мұндағы Т — катодтың абсолют температурасы, A — шығу жұмысы, k — Больцман тұрақтысы және В — әр түрлі металдар үшін түрліше болатын кейбір тұрақты (эмиссия тұрақтысы).

10.1. Өткізгіштің ішіндегі I ток күші t уақытқа қарай I =4+2tтеңдеу бойынша езгереді, мұндағы I — ампермен көрсетіледі, ал t — секундпен. 1) t₁ = 2 сек-тан t₂=6 сек-қа дейінгі уакыт ішінде өткізгіштің көлденең қимасы арқылы өтетін электр мөлшері қандай болады? 2) Өткізгіштің осы көлденең қимасынан, осындай уақыттың ішінде, осындай ток мөлшері өту үшін тұрақты токтың күші қандай болу керек?

10.2. Лампылы реостат параллель қосылған бес электр лампысынан түрады. Реостаттың кедергілерін: 1) кішкене лампылардың барлығыда жанып түрған, 2) бүрап тастаған: а) біреуін, б) екеуін, в) үшеуін, г) тертеуін жағдайларда табу керек. Кішкене лампылардың әрқайсысының кедергісі 350 омға тең.

10.3. Кедергісі 40 Омға тең пеш алу үшін, радиусы 2,5 см фарфор цилиндрге оралған, диаметрі 1 мм нихром сымының қанша орамын орау керек брлады?

10.4. Мыс сымнан жасалған катушканың кедергісі R= 10,8 ом. Мыс сымның салмағы Р = 3,41 кГ-ға тең. Катушкаға неше метр сым оралған және ол сымның диаметpi d қандай?

10.5. Диаметрі 1 см темір стерженьнің салмағы 1 кГ деп алып, оның кедергісін табу керек.

10.6. Біреуі мыстан, ал екіншісі алюминийден жасалған екі цилиндрліқ өткізгіштердің ұзындықтары да және кедергілері де бірдей. Мыс сымы алюминий сымына қарағанда неше есе ауыр келеді?

10.7. 20°С-де электр лампысының вольфрамнан жасалған қылсымының кедергісі 35,8 омға тең. Лампыны кернеуі 120 в электр желісіне қосқанда оның қылсымынан 0,33 а ток өтеді десек, лампының қылсымының температурасы қандай болады? Вольфрамның қедергісінің температуралық коэффициенті 4,6– 10^-3 град—¹-қа тең.

10.8. Темір сымнан жасалған реостат, миллиамперметр және токтың генераторы бір-бірімен тізбектеп жалғастырылған. 0°С-де реостаттың кедергісі 120 омға тең, миллиамперметрдің кедергісі 20 ом. Миллиамперметрдің көрсетуі 20 ' ма. Егер реостат 50°-қа қыздырылса, онда миллиамперметрдің керсетуі қандай болады? Темірдің кедергісінің температуралық коэффициенті 6 • 10 ^-3 град^-1 Генератордың кедергісін есепке алмаймыз,

10.9. 14°С температурадағы мыс сымнан жасалған катушка орамының кедергісі 10 ом болады. Ток жібергеннен кейінгі орамның кедергісі 12,2 омға тең болады. Орам қандай температураға дейін қыздырылды? Мыстың кедергісінің температуралық коэффициенті 4,15 • 10^-3 град^-1-қа тең.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: