Задачи по физике и методы их решения - Балаш В.А.
Скачать (прямая ссылка):
пренебречь.
12.107. Генератор с ЭДС, равной U, заряжает аккумулятор с начальной ЭДС,
равной §. Чему равна полезная мощность, расходуемая на зарядку
аккумулятора? Какая мощность расходуется на нагревание аккумулятора?
Внутреннее сопротивление аккумулятора г, внутренним сопротивлением
генератора пренебречь.
12.108. Один конец провода трамвайной линии находится под постоянным
напряжением U. На каком расстоянии от этого конца линии находится
трамвай, снабженный двумя одинаковыми двигателями, и с какой скоростью он
движется, если при последовательном включении двигателей сила тока в
линии равна 1\, при параллельном - /2 и скорость трамвая при таком
переключении не меняется? Сила трения между колесами трамвая и рельсами
F, сопротивление единицы длины провода q, полное сопротивление обмотки
каждого из двигателей R.
12.109. Два плоских конденсатора, обкладки которых имеют размер 25 X 25
см и расстояние между которыми 1,8 мм, соединены между собой проводниками
сопротивлением 54 Ом. В конденсаторы вставлены пластины из диэлектрика с
проницаемостью, равной 5. Пластины выдвигаются из конденсатора с
постоянной скоростью за 5 с, один раз одновременно, второй - поочередно.
На сколько будут отличаться совершенные при этом механические работы,
если начальная разность потенциалов на пластинах конденсаторов равнялась
500 В? Колебание тока в цепи не учитывать.
12.110. Какую ЭДС развивает генератор постоянного тока, если при
сопротивлении цепи Ri = 300 Ом на вращение ротора затрачивается мощность
Pi = 50 Вт? Потери мощности на трение составляют 4%. Какую мощность для
поддержания того же числа оборотов необходимо затратить при сопротивлении
цепи Рг = 60 Ом?
12.111. Электромотор питается от источника с ЭДС 24 В. При силе тока в
цепи 8 А мощность на валу мотора составляет 96 Вт. Чему будет равна сила
тока в цепи, если затормозить якорь?
12.112. Какую максимальную мощность может развивать электромотор,
включенный в сеть постоянного тока напряжением 120 В, если полное
сопротивление цепи равно 20 Ом? Какая сила тока будет при этом в цепи?
. 12.113. Если электропоезд идет по горизонтальному участку
335
пути с некоторой скоростью, то двигатели работают при силе тока /о. При
подъеме поезда вверх-по небольшому уклону двигатели работают при силе
тока I\. Чему равен КПД двигателей, если при спуске с этого уклона с
выключенными двигателями электропоезд идет с той же скоростью, что и при
подъеме?
12.114. На горизонтальный вал мотора радиусом г равномерно наматывается
нитка с грузом массой М на конце. Мотор 'питается от источника
постоянного тока с ЭДС $>, полное сопротивление цепи равно R, сила тока в
цепи /. Чему рав-на скорость вращения вала мотора?
12.115. Требуется покрыть электролитическим способом металлическое
изделие слоем серебра толщиной 20 мкм. Сколько времени потребуется для
этого, если площадь поверхности изделия 2 • 10-2 м2, а сила тока равна
0,5 А? Плотность серебра 1,05- 104 кг/м3; электрохимический эквивалент-
1,118 X X Ю~6 кг/Кл.
12.116. Алюминий получают из расплавленного криолита при силе тока 2 •
104 А и разности потенциалов на электродах 5 В. Через сколько времени
будет выделена 1 т алюминия и сколько электрической энергии будет при
этом израсходовано? Электрохимический эквивалент алюминия равен 9,3 • 10-
8 кг/Кл.
12.117. При какой плотности тока в растворе нитрата серебра толщина
отложившегося слоя серебра растет со скоростью 1 мм/ч?
12.118. За какое время при силе тока 1 А разложится 1 г воды?
12.119. Минимальное напряжение на электродах, при котором может
происходить электролиз воды, равно 1,47 В. Какая энергия выделяется при
взрыве гремучего газа на каждый грамм-прореагировавшего водорода?
12.120. Сколько молей и сколько атомов железа и хлора отложится в ванне с
раствором хлорида железа при прохождении через электролит тока 1 А в
течение 1 ч? Валентность железа 2, хлора 1.
12.121. Батарея из 12 элементов с ЭДС 1,85 В и внутренним сопротивлением
0,3 Ом каждый, соединенных последовательно, подключена к электродам ванн
с нитратом серебра и хлоридом золота. Ванны соединены между собой
последовательно и имеют сопротивления 12 и 18 Ом соответственно. Сколько
золота и серебра выделится на катодах в течение 1 ч? Как изменится ответ,
если ванны включить параллельно? Относительные атомные массы золота и
серебра равны соответственно 197 и 108, их валентность 3 и 1.
12.122. При электролизе воды через ванну прошел заряд 5000 Кл. Какова
температура выделившегося кислорода, если он занимает объем 2,5 -n 10-4
м3 при давлении 127 кПа?
12.123. Сколько времени нужно производить электролиз подкисленной воды,
чтобы полученным водородом наполнить при
336
нормальных условиях воздушный шар с подъемной силой 1,96 кН? Сила тока
при электролизе равна / = 100 А. Относительную молекулярную массу воздуха
принять равной 29, массой оболочки пренебречь.
12.124. При какой силе тока из подкисленной воды выделится гремучий
