Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Балаш В.А. -> "Задачи по физике и методы их решения" -> 123

Задачи по физике и методы их решения - Балаш В.А.

Балаш В.А. Задачи по физике и методы их решения — М.:Просвещение, 1974. — 434 c.
Скачать (прямая ссылка): zadachipofizikeimetodiihresheniya1974.djvu
Предыдущая << 1 .. 117 118 119 120 121 122 < 123 > 124 125 126 127 128 129 .. 178 >> Следующая

найти общую ЭДС контура §> (первая формула п. 6), найти общее
сопротивление контура, найти силу тока в контуре Iо по формуле (12.14)
(она будет одинаковой на всех участках) и затем применить для
рассматриваемого участка формулу разности потенциалов (12.15).
296
Во втором случае удобно поступать так: расставить токи, протекающие через
элементы цепи (иногда направление токов можно предвидеть заранее; если же
этого сделать не удается, то их направление ставится наугад), записать
уравнение токов для узлов и после этого использовать формулу (12.15) для
каждой из параллельных ветвей, содержащих ЭДС. Так как все ветви
соединены параллельно, напряжение на них будет одинаковым. Чаще всего
этими уравнениями условия задачи математически исчерпываются полностью.
При расчетах тока или напряжения на резисторе, подключенном к батарее
параллельно соединенных аккумуляторов, можно использовать и готовую
формулу (12.16) для эквивалентной ЭДС.
Указанная последовательность действий при решении всех задач
рассматриваемой группы будет правильной всегда, но она не всегда
обязательна. При достаточном навыке в решении задач на ток многие
промежуточные выкладки можно опускать и записывать лишь'наиболее важные
соотношения, которые нужны непосредственно для определения искомой
величины.
4. Задачи на работу, мощность и тепловое действие тока в свою очередь
можно разбить на три группы. К первой группе относятся задачи на расчет
электрической цепи, аналогичные тем, что рассматривались выше. Для их
решения составляют те же уравнения закона Ома, но к ним добавляют формулы
мощности (12.21) - (12.24). Если по условию задачи даны значения
мощности, выделяемой в проводниках, и требуется найти силу тока,
напряжение или сопротивление проводников, то эти формулы играют
вспомогательную роль. Если же значение выделяемой мощности требуется
определить, эти формулы можно рассматривать как основные расчетные
соотношения и решение задачи начинать с их составления.
Особое внимание здесь нужно обратить на выбор исходной формулы мощности.
Анализируя условия задачи, необходимо прежде всего установить, идет ли
речь о мощности, выделяемой на участке цепи (формулы 12.22), или о
мощности, развиваемой источником - полной мощности в цепи (формулы
12.23), или же о мощности во внешней цепи источника (формулы 12.24). В
каждом из этих случаев нужно, в свою очередь, обратить внимание на то,
какие из величин даны и какие требуется найти, и подобрать
соответствующее расчетное соотношение. В большинстве случаев удачный
выбор исходных формул позволяет достаточно быстро найти решение.
Решая задачи на мощность, выделяемую во внешней цепи, желательно помнить,
что она будет максимальной, когда внешнее сопротивление цепи равно
сопротивлению источника. Этим результатом можно пользоваться как готовым
и значительно сократить вычисления.
Ко второй группе относятся задачи на тепловое действие
297
тока. Основным расчетным соотношением в них является закон Джоуля -
Ленца. Перед тем как приступать к составлению уравнений, необходимо
установить, какую из формул (12.26) или
(12.27) принять за исходную. Обе формулы можно применять в том случае,
когда участок цепи не содержит источников тока; если же на участке
имеются источники ЭДС, в качестве основной расчетной формулы надо взять
формулу (12.26). Если в уравнении закона Джоуля - Ленца окажутся два и
более неизвестных, к нему нужно добавить формулы калориметрии и формулы
для определения общего сопротивления цепи.
Формулы А = IUt и Q - I2Rt, определяющие работу сил поля и количество
теплоты, выделившейся на участке цепи, можно применять независимо от
того, есть ли на этом участке источник ЭДС или нет. Если на участке нет
источника ЭДС, эти формулы тождественны, работа сил поля в этом случае
целиком идет на увеличение внутренней энергии проводника. Если же участок
содержит источники тока, то величины А и Q, рассчитанные по этим
формулам, будут разные. Какая величина будет больше - А или Q, зависит от
направлений тока и знаков ЭДС на участке.
В задачах на сравнение количеств теплоты, выделяемой в разных
проводниках, при выборе исходных уравнений можно руководствоваться
следующим.
Если при переходе от одного участка цепи к другому или при подключении и
выключении резисторов сила тока в проводниках остается одинаковой, удобно
применять формулу (12.26) и составлять уравнение закона Джоуля - Ленца
для каждого участка. Если же при переходе от участка к участку или
подключении резисторов одинаковым оказывается напряжение на проводниках,
удобнее воспользоваться формулой (12.27).
На задачи третьей группы следует обратить особое внимание, хотя их
сравнительно мало. Эту группу составляют задачи о превращении
электрической энергии в механическую, внутреннюю и химическую при работе
электромашин постоянного тока. Решение таких задач основано на применении
уравнения закона сохранения и превращения энергии (12.28).
Проанализировав условия и установив, на каких участках цепи электрическая
Предыдущая << 1 .. 117 118 119 120 121 122 < 123 > 124 125 126 127 128 129 .. 178 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed