Физика в задачах для поступающих в вузы - Турчина Н.В.
ISBN 978-5-94666-452-3
Скачать (прямая ссылка):
11.5.17. Потери мощности в линии электропередачи составляют а1 = 5% от мощности, получаемой потребителем. Как нужно изменить напряжение на входе линии и сопротивление потребителя для того, чтобы при той же мощности, получаемой потребителем, потери в линии снизились до а2 = 1%?
11.5.18. В электрическом чайнике мощностью P = 1 кВт кипит вода. Определите скорость истечения пара из носика чайника, считая пар идеальным газом. Атмосферное давление p0 = 105 Па, площадь поперечного сечения носика чайника S = 1 см2. Считать, что всю энергию нагреватель передает воде.
11.5.19. Нагревательная спираль электрического чайника имеет сопротивление R =10 Ом. Чему равна сила тока, который нужно пропустить через спираль, чтобы испарить воду массой m = 100 г, взятую при температуре кипения за время т = 1 мин, если КПД чайника п = 70%?
11.5.20. Какую массу нефти нужно сжечь на тепловой электростанции, чтобы по телевизору, потребляющему ток I = 1,3 А при напряжении U = 220 В, посмотреть фильм продолжительностью т = 1,5 ч? КПД электростанции п = 35%.
11.5.21. На изготовление кипятильника израсходована нихро-мовая проволока объемом V =10 см3. Какую массу воды можно нагревать ежеминутно этим кипятильником от температуры t1 = 10 °С
до t2 = 100 °С при плотности тока в цепи j = 3 А/мм2? КПД кипятильника п = 70%.
11.5.22. Из комнаты в течение суток «уходит» Q = 8,7 • 107 Дж теплоты. Какой длины надо взять нихромовую проволоку диаметром d = 10-3 м для намотки электрического обогревателя, поддерживающего постоянную температуру в комнате? Напряжение в сети U = 220 В.
11.5.23. Троллейбус массой m = 11 т движется равномерно со скоростью v = 36 км/ч. Найдите силу тока в обмотке двигателя, если рабочее напряжение U = 550 В, а КПД двигателя п = 80%. Силу сопротивления движению принять равной а = 0,02 силы тяжести троллейбуса.
1 1.5.24. Лифт массой m = 1 т равноускоренно поднимается на высоту h = 15 м за время t = 30 с. Напряжение на зажимах электромотора U = 220 В, его КПД п = 80% . Найдите силу тока в обмотке мотора.
270
• 11.5.25. Электродвигатель, приводящий в действие насос, подключен к сети напряжением U = 220 В. Насос подает воду объемом
V = 500 м3 на высоту h = 20 м. Какой минимальный заряд пройдет по обмотке электродвигателя, если КПД установки (двигателя с насосом) п = 44% ? Плотность воды р = 103 кг/м3.
11.6. Электроизмерительные приборы
11.6.1. Источник тока замкнут на резистор сопротивлением R = 100 Ом. При включении в цепь амперметра с внутренним сопротивлением Ra = 1 Ом последний показал силу тока 1 = 10 А. Определите силу тока в цепи до включения амперметра. Внутреннее сопротивление источника не учитывать.
11.6.2. Для измерения напряжения сети Uo = 120 В последовательно соединили два вольтметра с номинальными напряжениями U = 100 В и сопротивлениями R1 = 20 кОм и R2 = 15 кОм. Определите показания каждого вольтметра и наибольшее напряжение, которое можно измерять вольтметрами.
11.6.3. В схеме, изображенной на рисунке ABC
11.6.1, при подключении вольтметра к точкам AB
внутренним сопротивлением источника тока, определите действительные значения напряжений между точками.
11.6.4. Амперметр и вольтметр подключили последовательно к батарее с ЭДС 1 = 6 В. Если параллельно вольтметру подключить некоторый резистор, то показание вольтметра уменьшается в n = = 2 раза, а показание амперметра во столько же раз увеличивается. Найдите показание вольтметра после подключения резистора. Внутреннее сопротивление батареи не учитывать.
11.6.5. Для измерения сопротивления резистора с помощью амперметра и вольтметра используют различные схемы включения приборов. На рисунке 11.6.2, а, б представлены две из них. По какой схеме нужно включить приборы, чтобы измерить сопротивление R более точно? Сопротивления амперметра и вольтметра соответственно равны Ra и Rv.
он показывает напряжение U1 = 6 В. Если вольтметр подключить к точкам B и C, то U2 = 4 В, а если к точкам A и C, то U3 = 12 В. Пренебрегая
Рис. 11.6.1
а)
Рис. 11.6.2
271
Рис. 11.6.3
R1
R
11.6.6. В схеме, изображенной на рисунке
11.6.3, вольтметр измеряет напряжение на резисторе сопротивлением R2 = 300 Ом. Каким должно быть сопротивление вольтметра для того, чтобы его показания отличались не более, чем на п = 2% от действительного значения напряжения на резисторе R2? Сопротивление R1 = 100 Ом. Внутреннее сопротивление источника тока не учитывать.
Рис. 11.6.4
¦iZZF
¦iZZF
R
11.6.7. В схеме (рис. 11.6.4) все вольтметры одинаковы. ЭДС батареи 1 = 9 В, ее внутреннее сопротивление пренебрежимо мало. Вольтметр V показывает напряжение U1 = = 2 В. Какие значения напряжений показывают остальные вольтметры?
11.7. Изменение цены деления приборов
11.7.1. К амперметру сопротивлением Ra = 0,16 Ом подсоединен шунт сопротивлением R = 0,04 Ом. Амперметр показывает силу тока Ia = 8 А. Найдите силу тока в цепи.
11.7.2. Шкала амперметра имеет 100 делений с ценой и = 1 А каждого. Какого сопротивления шунт следует подсоединить к прибору для измерения им силы токов до I = 1000 А? Внутреннее сопротивление амперметра Ra = 90 Ом.
