пять конденсаторов, ёмкости которых с1=4мкФ, с2=12мкФ, с3=2мкФ,с4=8 мкФ,с5=16мкФ, соединены последовательно.Известно напряжение на зажимах батареи U=100В. Начертить электрическую схему этого соединения и определить эквивалентную ёмкость данной конденсаторной батареи С, напряжение на каждом конденсаторе U1, U2, U3,U4,U5, заряд, накопленный всей батареей Q, а также энергию , накопленную данной батареей W.
А1. 4) положительно заряженных частиц
Это некоторая условность, физики просто так договорились.
А2. 4) 0,25 с
По определению сила тока это кол-во заряда , перенесенного в единицу времени :
Отсюда,
А3. 4) сила тока
А4. 2) 7 А (!)
Всё зависит от таблицы. На просторах интернета я нашел такую таблицу (!) к этому заданию:
U,В | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
I, А | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 |10|
Известно, что связь напряжения и силы тока - линейная и определяется по закону Ома:
где - это сопротивление.
Из таблицы видно, что Ом. Это справедливо для любой ячейки. Теперь осталось определить силу тока из закона Ома:
А5. 3) 500 м
Формула для расчета сопротивления :
Значит, длина провода определяется как
Подставим числа из условия задачи
Ом
мм² = м²
Ом·м
и получим численное значение длины кабеля
м = 500 м
А6. 1) уменьшится в 3 раза
Начальное сопротивление проволоки .
Сопротивление каждого из трех равных частей разрезанной пленки в соответствии с А5.
Суммарное сопротивление при параллельном соединении определяется как
В нашем случае,
Перевернем дробь и получим, что .
В итоге, сопротивление уменьшилось в раза.
А7. 1) = 12 A, = 4 A
Резисторы соединены параллельно. Значит, напряжение на каждом из резисторов определяется одинаковое и равно 24 В:
.
Осталось только рассчитать силу тока на каждом резисторе по закону Ома для участка цепи:
А16. 1) 4 А
Ток короткого замыкания определяется как
где - это ЭДС, а - это внутреннее спортивление. Отсюда, можем найти ЭДС:
.
Теперь запишем закон Ома дя полной цепи:
.
Подставим ЭДС из условия короткого замыкания и получим:
Осталось только произвести численные расчеты:
.
Объяснение:
• дабы облегчить дальнейшие расчеты, сразу вычислим значение косинуса угла наклона плоскости к горизонтали:
○ cosα = √(1-0.1²) ≈ 0.994
• напишем уравнения динамики в проекции на ось, направленную вдоль плоскости и сонаправленную с ускорением автомобиля и прицепа (к слову, они равны, так как допускаем, что трос нерастяжимый; силы натяжения равны по 3 закону Ньютона)
○ Fтр - T - m1gsinα = m1a
○ T - m2gsinα = m2a
• сила трения равна по закону Кулона-Амонтона Fтр = u N = u m1gcosα. учитывая это, складываем уравнения:
○ m1g (u cosα - sinα) - m2gsinα = a (m1 + m2)
○ a = (g (m1 (u cosα - sinα) - m2sinα))/(m1 + m2)
• чтобы не допустить в дальнейшем вычислительной ошибки, посчитаем ускорение отдельно:
○ a ≈ 0.6 м/c²
• из уравнения динамики для прицепа получаем:
○ T = m2 (g sinα + a) = 1600 H