Дано: m = 150 гр = 0,15 кг; теплоемкость воды q = 4200 Дж/кг*град.; Т1 = 20 град. С; Т2 = 100 град С; время t = 5 минут = 300 с; U = 12 В. R -? Чтобы такое количество воды нагреть до 100 градусов надо сообщить воде количество энергии Q = m*q*(Т2 – Т1). Мощность (Р) в Ваттах, которая потребуется в этом случае Р = Q/t. С другой стороны электрическая мощность Р = U*I. По закону Ома ток, текущий в цепи, I = U/R. Тогда Р = U²/R. Таким образом, имеем Q/t = U²/R. Отсюда R=U²*t/Q= U²*t/{m*q*(Т2 – Т1)} = 12²*300/(0,15*4200*80) = 0,857...Ома.
Катушка длиной l=20 см имеет N=400 витков. Площадь поперечного сечения катушки S=9 см2. Найти индуктивность L1 катушки. Какова будет индуктивность L2 катушки, если внутрь катушки введен железный сердечник? Магнитная проницаемость материала сердечника =400.
Решение. Потокосцепление катушки
.
Отсюда
.
Так как катушку можно приближённо считать бесконечно длинным соленоидом (см. данные задачи), то магнитное поле в ней можно считать однородным и перпендикулярным поперечному сечению. Тогда магнитный поток
,
где число витков на единицу длины соленоида.
Подставляя это выражение в формулу для потока, а выражение для потока в формулу для индуктивности, получаем
.
Подставляем числовые значения для первого и второго случаев и вычисляем:
R -?
Чтобы такое количество воды нагреть до 100 градусов надо сообщить воде количество энергии Q = m*q*(Т2 – Т1). Мощность (Р) в Ваттах, которая потребуется в этом случае Р = Q/t. С другой стороны электрическая мощность Р = U*I. По закону Ома ток, текущий в цепи, I = U/R. Тогда Р = U²/R. Таким образом, имеем Q/t = U²/R. Отсюда R=U²*t/Q= U²*t/{m*q*(Т2 – Т1)} = 12²*300/(0,15*4200*80) = 0,857...Ома.
Объяснение:
Катушка длиной l=20 см имеет N=400 витков. Площадь поперечного сечения катушки S=9 см2. Найти индуктивность L1 катушки. Какова будет индуктивность L2 катушки, если внутрь катушки введен железный сердечник? Магнитная проницаемость материала сердечника =400.
Решение. Потокосцепление катушки
.
Отсюда
.
Так как катушку можно приближённо считать бесконечно длинным соленоидом (см. данные задачи), то магнитное поле в ней можно считать однородным и перпендикулярным поперечному сечению. Тогда магнитный поток
,
где число витков на единицу длины соленоида.
Подставляя это выражение в формулу для потока, а выражение для потока в формулу для индуктивности, получаем
.
Подставляем числовые значения для первого и второго случаев и вычисляем:
Гн;
Гн.