Сборник задач по общему курсу физики - Волькенштейн В.С.
Скачать (прямая ссылка):
11.32. Какую ошибку б мы допускаем при нахождении напряженности магнитного поля в центре соленоида, принимая соленоид задачи 11.30 за бесконечно длинный?
11.33. Найти распределение напряженности Я магнитного поля вдоль оси соленоида, длина которого /=3 см и диаметр D =2 см. По соленоиду течет ток 1=2 А. Катушка имеет /V=100 - витков. Составить таблицу значений Я и построить график для значений х в интервале О^х^З см через каждые 0,5 см.
11.34. Конденсатор емкостью С=10 мкФ периодически заряжается от батареи с э. д. с. <? = 100 В и разряжается через катушку в форме кольца диаметром ?>=20 см, причем плоскость кольца совпадает с плоскостью магнитного меридиана. Катушка имеет N=32 витка. Помещенная в центре катушки горизонтальная магнитная стрелка отклоняется на угол а=45°. Переключение конденсатора происходит с частотой п=100 с-1. Найти из данных этого опыта горизонтальную составляющую Яг напряженности магнитного поля Земли.
11.35. Конденсатор емкостью С=10 мкФ периодически заряжается от батареи с э. д. с. <?=120 В и разряжается через соленоид длиной /=10 см. Соленоид имеет N=200 витков. Среднее значение напряженности магнитного поля внутри соленоида Я=240 А/м. С какой частотой я происходит переключение конденсатора? Диаметр соленоида считать малым по сравнению с его длиной.
11.36. В однородном магнитном поле напряженностью Я=79,6 кА/м помещена квадратная рамка, плоскость которой составляет с направлением магнитного поля угол а=45°. Сторона рамки а=4 см. Найти магнитный поток Ф, пронизывающий рамку.
11.37. В магнитном поле, индукция которого В=0,05 Тл\ вращается стержень длиной 1=1 м. Ось вращения, лрохо-дящая через один из концов стержня, параллельна направлению магнитного поля. Найти магнитный поток Ф, пересекаемый стержнем при каждом обороте.
160
11.38. Рамка, площадь которой 5=16 см*, вращается в однородном магнитном поле с частотой п=2 с-1. Ось вращения находится в плоскости рамки и перпендикулярна к направлению магнитного поля. Напряженность магнит-ного поля //=79,6 кА/м. Найти зависимость магнитного потока Ф, пронизывающего рамку, от времени t и наибольшее значение Фтах магнитного потока.
11.39. Железный образец помещен в магнитное поле напряженностью //=796 А/м. Найти магнитную проницаемость ц железа.
11.40. Сколько ампер-витков потребуется для того, чтобы внутри соленоида малого диаметра и длиной /=30 см объемная плотность энергии магнитного поля была равна 1^о=1,75 Дж/м3?
11.41. Сколько ампер-витков потребуется для создания магнитного потока Ф=0,42 мВб в соленоиде с железным сердечником длиной /=120 см и площадью поперечного сечения 5=3 см2?
11.42. Длина железного сердечника тороида /i=2,5 м, длина воздушного зазора /2= 1 см. Число витков в обмотке тороида //=1000. При токе /==20 А индукция магнитного поля в воздушном зазоре 5 = 1,.6 Тл. Найти магнитную проницаемость ц железного сердечника при этих условиях. (Зависимость 5 от Н для железа неизвестна.)
11.43. Длина железного сердечника тороида /х= 1 м, длина воздушного зазора ./а=1 см. Площадь поперечного сечения сердечника 5=25 см2. Сколько ампер-витков потребуется для создания магнитного потока Ф=1,4 мВб, если магнитная проницаемость материала сердечника ц = =800? (Зависимость В от // для железа неизвестна.)
11.44. Найти магнитную индукцию 5 в замкнутом железном сердечнике тороида длиной /=20,9 см, если число ампер-витков обмотки тороида IN=1500 А-в. Какова магнитная проницаемость ц материала сердечника при этих условиях?
11.45. Длина железного сердечника тороида /i=l м, длина воздушного зазора /2=3 мм. Число витков в. обмотке тороида N=2000. Найти напряженность магнитного поля Н2 в воздушном зазоре при токе 1=1 А в обмотке тороида.
11.46. Длина железного сердечника /i=50 ‘см, длина воздушного зазора 12=2 мм. Число ампер-витков в обмотке тороида IN=2000 А-в. Во сколько раз уменьшится напряженность; магнитного поля в воздушном зазоре, если при том же числе ампер-витков увеличить длину воздушного зазора вдвое?’
6 В. С. Волькевштейи
161
1г ^
т 1 у/А
1с7' - \
1
11.47. Внутри соленоида длиной /=25,1 см и диаметром D=2 см помещен железный сердечник. Соленоид имеет N=200 витков. Построить для соленоида с сердечником график зависимости магнитного потока Ф от тока / в интервале 0^/^5 А через каждый 1 А. По оси ординат откладывать Ф (в 10-1 Вб).
11.48. Магнитный поток сквозь соленоид (без сердечника) Ф=5 мкВб. Найти магнитный момент р соленоида, если его длина /=25 см.
11.49. Через центр железного кольца перпендикуляр^ но к его плоскости проходит длинный прямолинейный
провод, по которому течет ток /=25 А, Кольцо имеет четырехугольное сечение (рис. 56), размеры которого /х=18 мм, /2=22 мм и /г=5 мм. Считая приближенно, ' что в любой точке сечения кольца индукция одинакова и равна индукции на средней линии коль-Рис. 56. ВД. найти магнитный поток Ф,
