Амплитуда эдс переменного тока с частотой 50

Контрольная работа № 2 по теме «Электромагнитные колебания. Переменный ток. 11 класс»

Устанавливая рекомендуемое программное обеспечение вы соглашаетесь
с лицензионным соглашением Яндекс.Браузера и настольного ПО Яндекса .

Добавляйте авторские материалы и получите призы от Инфоурок

Еженедельный призовой фонд 100 000 Р

Контрольная работа № 2

по теме «Электромагнитные колебания. Переменный ток. 11 класс»

Чем определяется собственная частота колебательной системы?

А. Амплитудой колебаний Б. Частотой изменения ЭДС

В. Параметрами колебательной системы.

1) только А 2) только Б 3) только В 4) Б и В

Изменение заряда конденсатора в колебательном контуре происходит по закону q =0.04 cos 20π t . Амплитуда и период колебаний заряда в контуре соответственно равны:

1) 40 мКл, 20π с 2) 40 мКл, 0.1 с 3) 0.8π Кл, 10 с 4) 0.04 Кл, 10 с

Период колебаний равен 2 мс. Частота этих колебаний равна

1) 0.5 Гц 2) 20 Гц 3) 500 Гц 4) π кГц

Период свободных электромагнитных колебаний в контуре, состоящем из катушки индуктивностью 2,5 мГн и конденсатора емкостью 9 мкФ, равен

1) 150 мкс 2) 141 с 3) 1062 с 4) 942 мкс

Частота свободных электромагнитных колебаний в контуре с ростом электроемкости конденсатора в 25 раз и уменьшением индуктивности катушки в 4 раза

уменьшается в 2,5 раз

увеличивается в 2,5 раз

уменьшается в 25 раз

увеличивается в 25 раз

Чем определяется период вынужденных электромагнитных колебаний в колебательном контуре?

А. Амплитудой колебаний Б . Периодом изменения ЭДС

В. Параметрами колебательной системы.

1) только А 2) только Б 3) только В 4) Б и В

Каково сопротивление катушки индуктивностью 20 мГн в цепи переменного тока частотой 50 Гц?

1) 1000 Ом 2) 1 Ом 3) 0.1 Ом 4) 6,28 Ом

В цепь переменного тока последовательно включены электрическая лампочка, конденсатор емкостью 2 мкФ и катушка индуктивностью 5 мГн. При какой частоте тока светимость лампочки будет максимальной?

1) 1,6 кГц 2) 10 Гц 3) 10 нГц 4) 16 МГц

Вольтметр, включенный в стандартную электрическую сеть, показывает 220 В. На какое минимальное напряжение должен быть рассчитан изолятор в такой цепи?

1) 155,6 В 2) 220 В 3) 311 В 4) 440 В

Рамка площадью 500 см 2 имеет 100 витков. Чему равно амплитудное значение ЭДС, возникающей при вращении рамки с частотой 1200 об/мин в однородном магнитном поле индукцией 0,1 Тл?

1) 6 МВ 2) 63 В 3) 600 В 4) 10 В

В1. В схеме, состоящей из конденсатора и катушки, происходят свободные электромагнитные колебания. С течением времени начальный заряд, сообщенный конденсатору, уменьшается. Как при этом изменяется энергия электрического поля конденсатора, энергия магнитного поля тока в катушке и полная энергия электромагнитных колебаний? Активное сопротивление контура пренебрежимо мало.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позици второго и запишите в таблицу буквы с соответствующими выбранными вами цифрами.

А) энергия конденсатор

Б) энергия катушки

В) полная энергия

2) не изменяется

В2. Последовательно с лампочкой карманного фонаря к звуковому генератору подключена катушка. Как изменится индуктивное сопротивление катушки, действующее значение тока в лампочке и накал лампочки, если уменьшить частоту тока?

А) индуктивное сопротивление

Б) действующее значение тока

В) накал лампочки

2) не изменяется

В3. Конденсатор включен в цепь переменного тока с частотой 100 Гц. Напряжение в цепи 200 В, сила тока 3,14 А. Какова емкость конденсатора.

Запишите полученный ответ (в мкФ) : __________________

В4. Заряд q пластинах конденсатора колебательного контура изменяется с течением времени в соответствии с уравнением q =5·10 -4 cos 10 4 πt . Чему равна амплитуда колебаний силы тока? Напишите уравнение i = i ( t ).

С1. В колебательном контуре индуктивность катушки 10 мГн, амплитуда колебаний силы тока 30 мА. Найдите энергию электрического поля конденсатора и магнитного поля катушки в тот момент, когда мгновенное значение силы тока в 3 раза меньше амплитудного значения.

С2. Катушка индуктивностью 30 мГн присоединена к плоскому конденсатору с площадью перекрытия пластин 10 см 2 и расстоянием между ними 2 мм. Диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей пространство между пластинами конденсатора, равна 6. Чему равна амплитуда напряжения в контуре, если амплитуда силы тока составляет 20 мА?

С3. Через какое время (в долях периода t / T ) энергия электрического поля конденсатора впервые будет в 4 раза меньше ее максимального значения? В начальный момент времени заряд конденсатора максимален.

Контрольная работа № 2

по теме «Электромагнитные колебания. Переменный ток. 11 класс»

Чем определяется период свободных электромагнитных колебаний?

А. Амплитудой колебаний Б. Частотой изменения ЭДС

В. Параметрами колебательной системы.

1) только А 2) только Б 3) только В 4) Б и В

Изменение силы тока в катушке колебательного контура происходит по закону i =0.5 sin 10π t . Амплитуда и частота колебаний силы тока в контуре соответственно равны:

1) 500 мА, 5 Гц 2) 0.5 А, 10π Гц 3) 5π А, 10 Гц 4) 0.05 А , 5 Гц

Частота колебаний 2 кГц. Период этих колебаний равен

1) 0.5 с 2) 500 мкс 3) 2 с 4) 4π кГц

Собственная частота колебательного контура, состоящего из катушки индуктивностью 40 мГн и конденсатора емкостью 16 мкФ, равна

1) 640 Гц 2) 199 Гц 3) 1,56 МГц 4) 2 МГц

Период свободных колебаний в контуре с ростом электроемкости конденсатора в 25 раз и уменьшении индуктивности в 4 раза

уменьшается в 6,25 раза

увеличивается в 6,25 раза

уменьшается в 2,5 раза

увеличивается в 2,5 раз

Чем определяется частота переменного тока в электрической цепи?

А. Амплитудой колебаний Б . Частотой изменения ЭДС

В. Параметрами колебательной системы.

1) только А 2) только Б 3) только В 4) Б и В

Каково сопротивление конденсатора электроемкостью 200 мкФ в цепи переменного тока частотой 50 Гц?

1) 62.8 мОм 2) 1 Ом 3) 16 Ом 4) 10 кОм

В цепь переменного тока последовательно включены электрическая лампочка, конденсатор емкостью 40 мкФ и катушка индуктивностью 25 мГн. При какой частоте тока светимость лампочки будет максимальной?

1) 159 Гц 2) 1000 Гц 3) 6,28 мкГц 4) 6,28 МГц

Амперметр, включенный в электрическую цепь переменного тока, показывает 2 А. Чему равна максимальная сила тока в этой цепи?

1) 2 А 2) 4 А 3) 2.8 А 4) 1.41 А

Рамка площадью 250 см 2 имеет 200 витков. Чему равно амплитудное значение ЭДС, возникающей при вращении рамки с частотой 1200 об/мин в однородном магнитном поле индукцией 0,2 Тл?

1) 12 МВ 2) 125,6 В 3) 1200 В 4) 100 В

В1. В схеме, состоящей из конденсатора и катушки, происходят свободные электромагнитные колебания. С течением времени максимальная сила тока, возникающая в катушке, уменьшается. Как при этом изменяется энергия электрического поля конденсатора, энергия магнитного поля тока в катушке и полная энергия электромагнитных колебаний? Активное сопротивление контура пренебрежимо мало.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позици второго и запишите в таблицу буквы с соответствующими выбранными вами цифрами.

А) энергия конденсатор

Б) энергия катушки

В) полная энергия

2) не изменяется

В2. Конденсатор включен в цепь переменного тока с частотой 200 Гц. Напряжение в цепи 40 В, сила тока 0.63 А. Какова емкость конденсатора.

Запишите полученный ответ (в мкФ) : __________________

Читать еще:  Avago technologies страна производитель

В3. Заряд q пластинах конденсатора колебательного контура изменяется с течением времени в соответствии с уравнением q =4 ·10 -5 cos 10 4 πt . Чему равна амплитуда колебаний силы тока? Напишите уравнение i = i ( t ).

В4. Последовательно с лампочкой карманного фонаря к звуковому генератору подключена катушка. Как изменится индуктивное сопротивление катушки, действующее значение тока в лампочке и накал лампочки, если, не изменяя частоту тока, в катушку вставить ферромагнитный сердечник?

А) индуктивное сопротивление

Б) действующее значение тока

В) накал лампочки

2) не изменяется

С1. В колебательном контуре емкость конденсатора 2 мкФ, амплитуда колебаний напряжения 10 В. Найдите энергию электрического поля кондесатора и магнитного поля катушки в тот момент, когда мгновенное значение напряжения в 2 раза меньше амплитудного значения.

С2. Катушка индуктивностью 30 мГн присоединена к плоскому конденсатору с площадью перекрытия пластин 10 см 2 и расстоянием между ними 2 мм. Диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей пространство между пластинами конденсатора, равна 6. Чему равна амплитуда силы тока в контуре, если амплитуда напряжения составляет 40 В?

С3. Через какое время (в долях периода t / T ) энергия электрического поля конденсатора впервые будет в 3 / 4 раза меньше ее максимального значения?

Переменный электрический ток

ПЕРЕМЕННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК

1. Значение силы переменного тока, измеренное в амперах, задано уравнением i=0,02sin100 πt. Укажите все правильные утвер­ждения.

А. Амплитуда силы тока 0,02 А.

Б. Период равен 0,02 с.

В. Частота равна 50 Гц.

2. Значение напряжения, измеренное в вольтах, задано уравнением u = 120cos 40 πt. Укажите все правильные утверждения.

А. Амплитуда напряжения 100 В.

Б. Частота равна 50 Гц.

В. Период равен 0,05 с.

3. Значение ЭДС, измеренное в вольтах, задано уравнением е=5cos 40 πt.. Укажите все правильные утверждения.

А. Амплитуда ЭДС 5 В.

Б. Период равен 40 с.

В. Частота равна 20 Гц.

4. Значение силы переменного тока, измеренное в амперах, задано уравнением i = 0,28sin 50πt. Укажите все правильные утвержде­ния.

А. Амплитуда силы тока 1 А.

Б. Период равен 0,04 с.

В. Частота равна 25 Гц.

5. Значение напряжения, измеренное в вольтах, задано уравнением u = 20cos 100 πt. Укажите все правильные утверждения.

А. Амплитуда напряжения 10 В.

Б. Частота равна 50 Гц.

В. Период равен 0,04 с.

6. Значение ЭДС, измеренное в вольтах, задано уравнением е = 50sin80 πt.. Укажите все правильные утверждения.

А. Амплитуда ЭДС 100 В.

Б. Период равен 0,025 с.

В. Частота равна 40 Гц.

1. По графику, изображенному на рисунке, определите амплитуду ЭДС, период тока и частоту. Напишите уравнение ЭДС.

2. По графику, изображенному на рисунке, определите амплитуду напряжения и период колебания. Запишите уравнение мгновен­ного значения напряжения.

3. По графику, изображенному на рисунке, определите амплитуду силы тока, период и частоту. Напишите уравнение мгновенного значения силы переменного тока.

4. По графику, изображенному на рисунке, определите амплитуду на­пряжения, период и значение на­пряжения для фазы π/3 рад.

5. По графику, изображенному на рисунке, определите амплитуду силы тока, частоту и значение силы тока для фазы 3/2π рад.

6. По графику, изображенному на рисунке, определите амплитуду ЭДС, период и частоту ЭДС. Напишите уравнение ЭДС.

1. Значение силы тока, измеренное в амперах, задано уравнением i = 0,28 sin 60πt, где t выражено в секундах. Определите ампли­туду силы тока, частоту и период.

2. Значение напряжения, измеренное в вольтах, задано уравнением и = 120 cos 40πt, где t выражено в секундах. Чему равна ам­плитуда напряжения, период и частота?

3. Значение ЭДС, измеренное в вольтах, задано уравнением е = 50 sin 5πt, где t выражено в секундах. Определите амплиту­ду ЭДС, период и частоту.

4. Амплитуда ЭДС переменного тока с частотой 50 Гц равна 100 В. Каковы значения ЭДС через 0,0025 с и 0,005 с, считая от начала периода?

5. Мгновенное значение ЭДС переменного тока для фазы 60° равно 120 В. Какова амплитуда ЭДС? Чему равно мгновенное значение ЭДС через 0,25 с, считая от начала периода?

6. Мгновенное значение силы переменного тока частотой 50 Гц равно 2 А для фазы π/4. Какова амплитуда силы тока? Найдите мгновенное значение силы тока через 0,015 с, считая от начала периода.

1. Ток в колебательном контуре изменяется со временем по закону i = 0,01sin1000πt. Найти индуктивность контура, зная, что ем­кость его конденсатора 2 •Ф.

2. Напряжение на обкладках конденсатора в колебательном конту­ре изменяется по закону и = 50cos104πt. Емкость конденсатора 0,9 мкФ. Найти индуктивность контура, закон изменения со временем силы тока в цепи, частоту, соответст­вующую этому контуру.

3. В колебательном контуре зависимость силы тока от времени описывается уравнением i=0,02sin500πt. Определить частоту электромагнитных колебаний и индуктивность катушки, если максимальная энергия магнитного поля 1,8 •Дж.

4. Зависимость силы тока от времени в колебательном контуре оп­ределяется уравнением i= 0,028sin500πt. Индуктивность контура 0,1 Гн. Определить период электромагнитных колебаний, ем­кость контура, максимальную энергию магнитного и электриче­ского полей.

5. Заряд на обкладках конденсатора колебательного контура изме­няется по закону

q=3Ч10 – 7cos800πt. Индуктивность контура 2 Гн. Пренебрегая активным сопротивлением, найти электроем­кость конденсатора и максимальные значения энергии электри­ческого поля конденсатора и магнитного поля катушки индук­тивности.

6. Напряжение на обкладках конденсатора в колебательном конту­ре меняется по закону и = 100 cos10 4πt. Электроемкость конден­сатора 0,9 мкФ. Найти индуктивность контура и максимальное значение энергии магнитного поля катушки.

Активное, ёмкостное и индуктивное сопротивления

1. Определить ёмкость конденсатора, сопротивление которого в цепи переменного тока частотой 50Гц равно 1кОм.

2. Индуктивное сопротивление катушки 80 Ом. Определите индуктивность катушки, если циклическая частота переменного тока 1кОм.

3. Каково индуктивное сопротивление проводника с индуктивностью 0,05 Гн в цепи переменного тока частотой 50Гц?

4. В цепь переменного тока с действующим значением напряжения 220В включённого активное сопротивление 50 Ом. Найдите действующее и амплитудное значения силы тока.

5. Определить период переменного тока, для которого конденсатор ёмкостью 2мкФ представляет сопротивление 8Ом.

6. По катушке индуктивностью в цепи с частотой 50Гц и напряжением 125 В идёт ток силой 2,5А. Какова индуктивность катушки?

1. Какое количество теплоты выделится в 1 мин в электрической плитке с активным сопротивлением 30Ом, если плитка включена в сеть переменного тока, напряжение которого, измеренное в вольтах, изменяется со временем по закону u=180sinωt?

2. К городской сети подключена цепь, состоящая из последовательно включенных резистора с активным сопротивлением 150 Ом и конденсатора ёмкостью 50мкФ. Определите амплитудное значение силы тока в цепи, если действующее значение напряжения в сети 120 В.

3. В колебательном контуре максимальное значение напряжения на конденсаторе 120 В. Определить максимальную силу тока, если индуктивность катушки 5мГн, ёмкость конденсатора 10мкФ.

Основные параметры переменного тока

В данной статье поговорим о параметрах переменного тока. Например, всем привычная бытовая розетка является источником переменного тока и переменной ЭДС.

Изменение ЭДС и изменение тока линейной нагрузки, подключенной к такому источнику, будет происходить по синусоидальному закону. При этом переменные ЭДС, переменные напряжения и токи, можно характеризовать основными четырьмя их параметрами:

Есть и вспомогательные параметры:

Далее рассмотрим все эти параметры по отдельности и во взаимосвязи.

Периодом Т переменного тока называется промежуток времени, за который ток или напряжение совершает один полный цикл изменений.

Поскольку источником переменного тока является генератор, то период связан со скоростью вращения его ротора, и чем выше скорость вращения витка или ротора генератора, тем меньшим оказывается период генерируемой переменной ЭДС, и, соответственно, переменного тока нагрузки.

Период измеряется в секундах, миллисекундах, микросекундах, наносекундах, в зависимости от конкретной ситуации, в которой данный ток рассматривается. На вышеприведенном рисунке видно, как напряжение U с течением времени изменяется, имея при этом постоянный характерный период Т.

Читать еще:  Ipx7 степень защиты расшифровка колонка

Частота f является величиной обратной периоду, и численно равна количеству периодов изменения тока или ЭДС за 1 секунду. То есть f = 1/Т. Единица измерения частоты — герц (Гц), названная в честь немецкого физика Генриха Герца, внесшего в 19 веке немалый вклад в развитие электродинамики. Чем меньше период, тем выше частота изменения ЭДС или тока.

Сегодня в России стандартной частотой переменного тока в электрических сетях является 50 Гц, то есть за 1 секунду происходит 50 колебаний сетевого напряжения.

В других областях электродинамики используются и более высокие частоты, например 20 кГц и более — в современных инверторах, и до единиц МГц в более узких сферах электродинамики. На приведенном выше рисунке видно, что за одну секунду происходит 50 полных колебаний, каждое из которых длится 0,02 секунды, и 1/0,02 = 50.

По графикам изменения синусоидального переменного тока с течением времени видно, что токи различной частоты содержат разное количество периодов на одном и том же отрезке времени.

За один период фаза синусоидальной ЭДС или синусоидального тока изменяется на 2пи радиан или на 360°, поэтому угловая частота переменного синусоидального тока равна:

Под термином «фаза» понимают стадию развития процесса, и в данном случае, применительно к переменным токам и напряжениям синусоидальной формы, фазой называют состояние переменного тока в определенный момент времени.

На рисунках можно видеть: совпадение напряжения U1 и тока I1 по фазе, напряжения U1 и U2 в противофазе, а также сдвиг по фазе между током I1 и напряжением U2. Сдвиг по фазе измеряется в радианах, долях периода, в градусах.

Амплитуда Uм и Iм

Говоря о величине синусоидального переменного тока или синусоидальной переменной ЭДС, наибольшее значение ЭДС или тока называют амплитудой или амплитудным (максимальным) значением.

Амплитуда — наибольшее значение величины, совершающей гармонические колебания (например, максимальное значение силы тока в переменном токе, отклонение колеблющегося маятника от положения равновесия), наибольшее отклонение колеблющейся величины от некоторого значения, условно принятого за начальное нулевое.

Если речь о генераторе переменного тока, то ЭДС на его выводах дважды за период достигает амплитудного значения, первое из которых +Eм, второе -Eм, соответственно во время положительного и отрицательного полупериодов. Аналогичным образом ведет себя и ток I, и обозначается соответственно Iм.

Гармонические колебания — колебания, в которых колеблющаяся величина, например напряжение в электрической цепи, меняется во времени по гармоническому синусоидальному или косинусоидальному закону.

Мгновенное значение u и i

Значение ЭДС или тока в конкретный текущий момент времени называется мгновенным значением, они обозначаются маленькими буквами u и i. Но поскольку эти значения все время меняются, то судить о переменных токах и ЭДС по ним неудобно.

Действующие значения I, E и U

Способность переменного тока к совершению какой-нибудь полезной работы, например механически вращать ротор двигателя или производить тепло на нагревательном приборе, удобно оценивать по действующим значениям ЭДС и токов.

Так, действующим значением тока называется значение такого постоянного тока, который при прохождении по проводнику в течение одного периода рассматриваемого переменного тока, производит такую же механическую работу или такое же количество теплоты, что и данный переменный ток.

Действующие значения напряжений, ЭДС и токов обозначают заглавными буквами I, E и U. Для синусоидального переменного тока и для синусоидального переменного напряжения действующие значения равны:

Действующее значение тока и напряжения удобно практически использовать для описания электрических сетей. Например значение в 220-240 вольт — это действующее значение напряжения в современных бытовых розетках, а амплитуда гораздо выше — от 311 до 339 вольт.

Так же и с током, например когда говорят, что по бытовому нагревательному прибору протекает ток в 8 ампер, это значит действующее значение, в то время как амплитуда составляет 11,3 ампер.

Так или иначе, механическая работа и электрическая энергия в электроустановках пропорциональны действующим значениям напряжений и токов. Значительная часть измерительных приборов показывает именно действующие значения напряжений и токов.

Вынужденные колебания. Переменный ток. Явление резонанса , страница 6

При равномерном вращении ротора линии индукции его магнитного поля пересекаются проводниками статора, и в них индуцируется синусоидально изменяющаяся ЭДС:

где — амплитуда ЭДС. (Здесь предполагается, что в момент начала отсчета времени магнитная нейтраль ротора совпадает с плоскостями, в которых лежат проводники, находящиеся в пазах статора).

Провода, уложенные в пазах статора, соединены между собой таким образом, что возникающие в них ЭДС складываются.

Если ротор имеет одну пару магнитных полюсов, то период переменного тока, вырабатываемого этим генератором, равен времени одного полного оборота якоря. Для того чтобы с помощью подобного генератора получить ток с частотой 50 Гц, ротор должен вращаться со скоростью 50 об/с или 3000 об/мин. Первичными двигателями таких генераторов служат паровые или газовые турбины.

На гидроэлектростанциях в качестве первичных двигателей используются сравнительно тихоходные водяные турбины. Поэтому для получения той же стандартной частоты переменного тока 50Гц применяют генераторы с роторами, имеющими большое число пар полюсов. Частота переменного тока, даваемого генератором, связана с числом p пар полюсов ротора и частотой n вращения ротора следующим соотношением:

Так, на Братской ГЭС им. 50-летия Великого Октября роторы генераторов имеют 24 пары полюсов и вращаются со скоростью 125 об/мин, поэтому:

Статоры генераторов состоят из магнитопровода, кожуха и станины. В целях борьбы с вихревыми токами Фуко магнитопроводы статора собираются из отдельных стальных пластин изолированных друг от друга.

При работе генератора обмотки статора и ротора нагреваются проходящими по ним токами. Для охлаждения мощных генераторов в статорах имеются специальные каналы, по которым продувают воздух или пропускают воду. Кроме того, воздух продувают сквозь зазор между статором и ротором. Пройдя через генератор, воздух далее поступает в воздухоохладитель. После охлаждения воздух вновь направляется в генератор. Такая система охлаждения называется замкнутой.

Иногда в качестве охлаждающего газа используют водород. Выбор водорода обусловлен следующими соображениями: во-первых, удельная теплоёмкость водорода в 14 раз больше удельной теплоёмкости воздуха; во-вторых, теплопроводность водорода в 6 раз больше, чем у воздуха. Поэтому использование водорода обеспечивает значительно лучшее охлаждение, чем при воздушном. Наконец, в-третьих, сопротивление, оказываемое водородом вращению ротора, в 10 раз меньше, чем при воздушном охлаждении, что приводит к повышению КПД генератора.

Для питания обмотки ротора постоянным током на одной оси с ним устанавливается маломощный генератор постоянного тока, называемый возбудителем.

Современные генераторы – весьма совершенные электрические машины, имеющие высокий коэффициент полезного действия. Так, КПД генераторов Братской гидроэлектростанции им. 50–летия Великого Октября равен 98,1 %.

Наша страна по производству мощных генераторов занимает первое место в мире. Ещё в 6 пятилетке впервые в мировой практике наша промышленность освоила производство генераторов мощностью 150 000кВт. Затем единичная мощность производимых нашей промышленностью генераторов неуклонно возрастала: 200 000кВт, 300 000кВт, 500 000кВт, 800 000кВт. Наконец в 10 пятилетке на Ленинградском заводе «Электросила» для Костромской тепловой электростанции построен самый мощный в мире генератор на 1 200 000 кВт; КПД этого генератора 99%, масса ротора более 100т, а его длина более 20м.

Наряду с мощными генераторами выпускается большое количество маломощных генераторов переменного тока.

9 Свойства переменного тока

а) Проявления в опытах колебательного характера переменного тока. Мы будем изучать только свойства переменного синусоидального тока, т.е. тока, изменяющегося по закону синуса (или косинуса):

  • АлтГТУ 419
  • АлтГУ 113
  • АмПГУ 296
  • АГТУ 266
  • БИТТУ 794
  • БГТУ «Военмех» 1191
  • БГМУ 172
  • БГТУ 602
  • БГУ 153
  • БГУИР 391
  • БелГУТ 4908
  • БГЭУ 962
  • БНТУ 1070
  • БТЭУ ПК 689
  • БрГУ 179
  • ВНТУ 119
  • ВГУЭС 426
  • ВлГУ 645
  • ВМедА 611
  • ВолгГТУ 235
  • ВНУ им. Даля 166
  • ВЗФЭИ 245
  • ВятГСХА 101
  • ВятГГУ 139
  • ВятГУ 559
  • ГГДСК 171
  • ГомГМК 501
  • ГГМУ 1967
  • ГГТУ им. Сухого 4467
  • ГГУ им. Скорины 1590
  • ГМА им. Макарова 300
  • ДГПУ 159
  • ДальГАУ 279
  • ДВГГУ 134
  • ДВГМУ 409
  • ДВГТУ 936
  • ДВГУПС 305
  • ДВФУ 949
  • ДонГТУ 497
  • ДИТМ МНТУ 109
  • ИвГМА 488
  • ИГХТУ 130
  • ИжГТУ 143
  • КемГППК 171
  • КемГУ 507
  • КГМТУ 269
  • КировАТ 147
  • КГКСЭП 407
  • КГТА им. Дегтярева 174
  • КнАГТУ 2909
  • КрасГАУ 370
  • КрасГМУ 630
  • КГПУ им. Астафьева 133
  • КГТУ (СФУ) 567
  • КГТЭИ (СФУ) 112
  • КПК №2 177
  • КубГТУ 139
  • КубГУ 107
  • КузГПА 182
  • КузГТУ 789
  • МГТУ им. Носова 367
  • МГЭУ им. Сахарова 232
  • МГЭК 249
  • МГПУ 165
  • МАИ 144
  • МАДИ 151
  • МГИУ 1179
  • МГОУ 121
  • МГСУ 330
  • МГУ 273
  • МГУКИ 101
  • МГУПИ 225
  • МГУПС (МИИТ) 636
  • МГУТУ 122
  • МТУСИ 179
  • ХАИ 656
  • ТПУ 454
  • НИУ МЭИ 641
  • НМСУ «Горный» 1701
  • ХПИ 1534
  • НТУУ «КПИ» 212
  • НУК им. Макарова 542
  • НВ 777
  • НГАВТ 362
  • НГАУ 411
  • НГАСУ 817
  • НГМУ 665
  • НГПУ 214
  • НГТУ 4610
  • НГУ 1992
  • НГУЭУ 499
  • НИИ 201
  • ОмГТУ 301
  • ОмГУПС 230
  • СПбПК №4 115
  • ПГУПС 2489
  • ПГПУ им. Короленко 296
  • ПНТУ им. Кондратюка 119
  • РАНХиГС 186
  • РОАТ МИИТ 608
  • РТА 243
  • РГГМУ 118
  • РГПУ им. Герцена 124
  • РГППУ 142
  • РГСУ 162
  • «МАТИ» — РГТУ 121
  • РГУНиГ 260
  • РЭУ им. Плеханова 122
  • РГАТУ им. Соловьёва 219
  • РязГМУ 125
  • РГРТУ 666
  • СамГТУ 130
  • СПбГАСУ 318
  • ИНЖЭКОН 328
  • СПбГИПСР 136
  • СПбГЛТУ им. Кирова 227
  • СПбГМТУ 143
  • СПбГПМУ 147
  • СПбГПУ 1598
  • СПбГТИ (ТУ) 292
  • СПбГТУРП 235
  • СПбГУ 582
  • ГУАП 524
  • СПбГУНиПТ 291
  • СПбГУПТД 438
  • СПбГУСЭ 226
  • СПбГУТ 193
  • СПГУТД 151
  • СПбГУЭФ 145
  • СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 380
  • ПИМаш 247
  • НИУ ИТМО 531
  • СГТУ им. Гагарина 114
  • СахГУ 278
  • СЗТУ 484
  • СибАГС 249
  • СибГАУ 462
  • СибГИУ 1655
  • СибГТУ 946
  • СГУПС 1513
  • СибГУТИ 2083
  • СибУПК 377
  • СФУ 2423
  • СНАУ 567
  • СумГУ 768
  • ТРТУ 149
  • ТОГУ 551
  • ТГЭУ 325
  • ТГУ (Томск) 276
  • ТГПУ 181
  • ТулГУ 553
  • УкрГАЖТ 234
  • УлГТУ 536
  • УИПКПРО 123
  • УрГПУ 195
  • УГТУ-УПИ 758
  • УГНТУ 570
  • УГТУ 134
  • ХГАЭП 138
  • ХГАФК 110
  • ХНАГХ 407
  • ХНУВД 512
  • ХНУ им. Каразина 305
  • ХНУРЭ 324
  • ХНЭУ 495
  • ЦПУ 157
  • ЧитГУ 220
  • ЮУрГУ 306
Читать еще:  1 Апреля день смеха история праздника

Полный список ВУЗов

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Примеры задач по физике 11 класс-4

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

1. Максимальный заряд на обкладках конденсатора колебательного контура qm = 10 -6 Кл. Амплитудное значение силы тока и контуре Im = 10 -3 А. Определите период колебаний. (Потерями па нагревание проводников можно пренебречь.)

Решение. Амплитудные значения силы тока и заряда связаны соотношением:

2. Рамка площадью S = 3000 см 2 имеет N = 200 витков и вращается в однородном магнитном поле с индукцией В = 1,5 • 10 — 2 Тл. Максимальная ЭДС в рамке m = 1,5 В. Определите время одного оборота.

Решение. Магнитный поток, пронизывающий рамку, равен:

Ф = BSNcos t.

Согласно закону электромагнитной индукции:

е = — Ф’ = BSN sin t.

m = BSN .

3. В цепь переменного тока с частотой v = 500 Гц включена катушка индуктивностью L = 10 мГн. Определите емкость конденсатора, который надо включить в эту цепь, чтобы наступил резонанс.

Решение. Электрическая цепь согласно условию задачи представляет собой колебательный контур. Резонанс в этой цепи наступит, когда частота переменного тока будет равна собственной частоте колебательного контура (v = v).

УПРАЖНЕНИЕ 4

1. После того как конденсатору колебательного контура был сообщен заряд q = 10 -5 Кл, в контуре возникли затухающие колебания. Какое количество теплоты выделится в контуре к тому времени, когда колебания в нем полностью затухнут? Емкость конденсатора С = 0,01 мкФ.

2. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью L = 0,003 Гн и плоского конденсатора емкостью С = 13,4 пФ. Определите период свободных колебаний в контуре.

3. В каких пределах должна изменяться индуктивность катушки колебательного контура, чтобы частота колебаний изменялась от 400 до 500 Гц? Емкость конденсатора 10 мкФ.

4. Определите амплитуду ЭДС, наводимой в рамке, вращающейся в однородном магнитном поле, если частота вращения составляет 50 об/с, площадь рамки 100 см 2 и магнитная индукция 0,2 Тл.

5. Катушка индуктивностью L = 0,08 Гн присоединена к точнику переменного напряжения с частотой v = 1000 Гц. Действующее значение напряжения U = 100 В. Определите амплитуду силы тока Im в цепи.

КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ 4

1. При электромагнитных колебаниях происходят периодические изменения электрического заряда, силы тока и напряжения. Электромагнитные колебания подразделяются на свободные, затухающие, вынужденные и автоколебания.

2. Простейшей системой, в которой наблюдаются свободные электромагнитные колебания, является колебательный контур. Он состоит из проволочной катушки и конденсатора. Уравнение, описывающее электромагнитные колебания в контуре, имеет вид

где q — заряд конденсатора; q» — вторая производная заряда по времени; — квадрат циклической частоты колебаний, зависящей от индуктивности L и емкости С.

3. Решение уравнения, описывающего свободные электромагнитные колебания, выражается либо через косинус, либо через синус:

q = qm cos t или q = qm sin t.

4. Колебания, происходящие по закону косинуса или синуса, называются гармоническими. Максимальное значение заряда qm на обкладках конденсатора называется амплитудой колебаний заряда. Величина называется циклической частотой колебаний и выражается через число V колебаний в секунду: = 2v. Период колебаний выражается через циклическую частоту следующим образом:

Величину, стоящую под знаком косинуса или синуса в решении для уравнения свободных колебаний, называют фазой колебаний. Фаза определяет состояние колебательной системы в данный момент времени при заданной амплитуде колебаний.

5. Из-за наличия у контура сопротивления колебания в нем с течением времени затухают.

6. Вынужденные колебания, т. е. переменный электрический ток, возникают в цепи под действием внешнего периодического напряжения. Между колебаниями напряжения и силы тока в общем случае наблюдается сдвиг фаз.

7. Мощность в цепи переменного тока определяется действующими значениями силы тока и напряжения: Р = IU cos.

8. При совпадении частоты внешнего переменного напряжения с собственной частотой колебательного контура наступает резонанс — резкое возрастание амплитуды силы тока при вынужденных колебаниях. Резонанс выражен отчетливо лишь при достаточно малом активном сопротивлении контура.

Одиопременно с возрастанием силы тока при резонансе происходит резкое увеличение напряжения на конденсаторе и катушке. Явление электрического резонанса используется при радиосвязи.

9. Автоколебания возбуждаются в колебательном контуре генератора на транзисторе за счет энергии источника постоянного напряжения. В генераторе используется транзистор, т. е. полупроводниковое устройство, состоя-щее из эмиттера, базы и коллектора и имеющее два р—n-перехода. Колебания тока в контуре вызывают колебания напряжения между эмиттером и базой, которые управляют силой тока в цепи колебательного контура (обратная связь). От источника напряжения в контур поступает энергия, компенсирующая потери энергии в контуре на резисторе.

Мякишев Г. Я., Физика. 11 класс : учеб. для общеобразоват. учреждений : базовый и профил. уровни / Г. Я. Мякишев, Б. В. Буховцев, В. М. Чаругин; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. — 17-е изд., перераб. и доп. — М. : Просвещение, 2008. — 399 с : ил.

онлайн библиотека с учебниками и книгами, планы конспектов уроков по физике, задания по физике 11 класса скачать

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь — Образовательный форум.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector