Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Слободецкий И.Ш. -> "Всесоюзные олимпиады по физике" -> 52

Всесоюзные олимпиады по физике - Слободецкий И.Ш.

Слободецкий И.Ш., Орлов В.А. Всесоюзные олимпиады по физике — М.: Просвещение, 1982. — 256 c.
Скачать (прямая ссылка): vsesouznieolimpiadipofizike1982.pdf
Предыдущая << 1 .. 46 47 48 49 50 51 < 52 > 53 54 55 56 57 58 .. 92 >> Следующая

мкА. Затем строят график зависимости силы тока разрядки конденсатора от
времени. Площадь под полученным графиком равна заряду конденсатора (рис.
221):
оо
а - f Idt.
Чем большие значения имеют емкость конденсатора и сопротивление
резистора, тем дольше длятся процессы зарядки и разрядки конденсатора,
тем точнее может быть снят график функции / (t) и, следовательно, более
точно будет определена емкость С конденсатора. Следует иметь в виду, что
определенная погрешность обусловлена сопротивлением утечки конденсатора.
186. Составляют цепь по схеме, приведенной на рисунке 222. Уменьшая с
помощью реостата сопротивление внешней части цепи, фиксируют ряд
показаний амперметра и вольтметра. По эгим данным вычисляют по формуле Р
= 111 соответствующие значения полезной мощности Р цепи.
Затем строят график зависимости Р = Р (/) и по графику находят
максимальное значение мощности.
Существование максимального значения полезной мощности вытекает из
анализа выражения Р - I (? - /г). График этой функции Р от I представляет
собой параболу с вершиной при
Рис. 220
Рис. 221
<У>
Рис. 222
<v>
Рис. 223
2 т
Мощность при этой силе тока равна
Р =
1 мах
4 г
Это условие достигается при R = г.
Для определения ЭДС и внутреннего сопротивления источника достаточно
измерить силу тока в цепи и напряжение на ее внешней части при двух
положениях движка реостата (рис. 223).
13Э
Применив к этим двум случаям закон Ома для полной цепи, получим:
ё = Ui l^t, ё = U2-\~l2t. Отсюда
ix-U
ё
1\
187. Включаем бумажный
конденсатор в цепь переменного тока последовательно с миллиамперметром.
Параллельно конденсатору включаем вольтметр. Зная показания амперметра I,
вольтметра U и частоту тока v, можно определить емкость конденсатора С:
/ = ¦?¦ = 2nUvC, С = -. хг 2nvU
Используя формулу плоского конденсатора
? __ 6B0S ~ d
и измерив линейкой длину I и ширину b бумаги, а микрометром ее толщину d,
можно определить диэлектрическую постоянную е диэлектрика:
Cd Id
е
е01Ь
'2nvUealb
188. Амплитудное значение
1т силы переменного тока свя-
зано с действующим значением I силы тока соотношением
I т
У 2'
которое следует из закона Джоуля - Ленца:
1
1
Q = PRx = - р Rx. 2 т
Отсюда
Для определения амплитудного значения силы переменного тока, питающего
нагреватель известного сопротивления R, этот нагреватель опускают в
калориметр с водой. Зная массы воды и калориметра rrii и т2, их удельные
теплоемкости q и с2, начальную и конечную температуру' воды и калориметра
tx и /2 и время т пропускания тока через нагреватели, можно определить
искомое амплитудное значение силы переменного тока, пропускаемого по
спирали, по формуле
/т = у 2(с1т1 + с2т2) (t2 - t,)
Rx
189. См. задачу 181.
190. Если постоянный магнит вращается вокруг своей оси с частотой со,
магнитный поток,
- пронизывающий катушку, изменяется по закону
Ф = BS cos at,
где В - индукция магнитного поля постоянного магнита.
Согласно закону электромагнитной индукции в катушке индуцируется ЭДС:
= BS sin at =
sin at.
Отсюда для индукции В магнитного поля постоянного магнита находим:
В - -. Sco
Чтобы измерить ЭДС индукции, замыкают катушку на гальванометр, имеющий
достаточно большое активное сопротивление R, которое значительно больше
активного и индуктивного сопротивлений катушки. При таком допущении можно
140
принять, что
<?m =
Поэтому
Среднее значение площади S витка катушки (если она является многослойной)
находят так:
где Sx - площадь внешнего витка, S2 - площадь внутреннего витка.
График зависимости ЭДС и силы тока от времени - синусоиды. Но колебания
силы тока отстают по фазе от колебаний ЭДС из-за индуктивности катушки и
гальванометра.
191. Направление северного полюса магнитной стрелки совпадает с
направлением вектора магнитной индукции. Если расположить магнитную
стрелку таким образом, чтобы она была перпендикулярна проводу (рис. 224),
то при пропускании через провод электрического тока стрелка будет
отклоняться от направления магнитного меридиана, приближаясь к
касательной к окружности, описанной вокруг провода с током. Угол 0С(
отклонения стрелки от магнитного меридиана можно определить из формулы
где В - индукция магнитного поля тока, В0 - горизонтальная составляющая
индукции магнитного поля Земли. При увеличении силы тока I в проводе
увеличивается также угол отклонения стрелки. Измеряя значения tg а при
раз-
личных значениях силы тока /, можно доказать, что индукция магнитного
поля В электрического тока в прямом проводе прямо пропорциональна силе
тока:
В ~ I.
Аналогичным образом можно исследовать зависимость индукции магнитного
поля прямолинейного тока от расстояния до тока. Для этого надо, не
изменяя силу тока, определять tg а на различных расстояниях магнитной
стрелки от проводника. Такие измерения позволяют установить, что
магнитная индукция В обратно пропорциональна расстоянию R:
В ~ R~l.
192. При соскальзывании кубиков массы т с лотка они приобретают скорость
Предыдущая << 1 .. 46 47 48 49 50 51 < 52 > 53 54 55 56 57 58 .. 92 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed