Шарик массой 10 г, имеющий заряд 100 мкКл, подвешен на невесомой и нерастяжимой нити длиной 50 см. Он находится в
однородном электрическом поле напряженностью 100 В/м, силовые
линии которого горизонтальны и направлены справа налево, Шарик
отвели влево так, что он оказался на 40 см ниже точки подвеса нити,
и отпустили. Найдите силу натяжения нити (в мН) в тот момент,
когда шарик проходит нижнюю точку своей траектории, g 10 м/с2 ,
Ответ: 3) увеличивается или уменьшается в несколько раз практически без потерь мощности.
Обоснование: Трансформатор состоит из двух обмоток, первичной и вторичной, оба соединены магнитным полем. Когда переменный ток проходит через первичную обмотку, это создает переменное магнитное поле, которое воздействует на вторичную обмотку. Сила этого магнитного поля пропорциональна количеству витков в каждой обмотке. Таким образом, трансформатор может изменять напряжение на выходе путем изменения числа витков в каждой обмотке.
2. Принцип действия трансформатора основан на физическом явлении:
Ответ: 2) электромагнитной индукции.
Обоснование: Магнитное поле, создаваемое переменным током в первичной обмотке, индуцирует переменное напряжение во вторичной обмотке. Это явление называется электромагнитной индукцией.
3. Передача электрической энергии из первичной обмотки во вторичную осуществляется:
Ответ: переменным магнитным полем, пронизывающим обе катушки.
Обоснование: Переменное магнитное поле, создаваемое переменным током в первичной обмотке, проникает во вторичную обмотку и индуцирует переменное напряжение в ней.
4. В первичной обмотке трансформатора 100 витков, во вторичной – 20. Укажите правильное утверждение:
Ответ: 4) коэффициент трансформации равен 5, трансформатор понижающий.
Обоснование: Коэффициент трансформации (k) рассчитывается как отношение числа витков в первичной обмотке к числу витков во вторичной обмотке. В данном случае, 100/20=5, что значит, что напряжение на выходе (вторичной обмотке) понижается в 5 раз по сравнению с напряжением на входе (первичной обмотке).
5. Трансформатор – это прибор, преобразующий …,
в котором напряжение увеличивается или уменьшается в несколько раз практически без потерь мощности:
Ответ: 3) переменный ток.
Обоснование: Трансформатор применяется для преобразования переменного тока, позволяя увеличить или уменьшить напряжение в несколько раз. Это происходит благодаря принципу действия трансформатора, основанному на электромагнитной индукции.
6. Принцип действия трансформатора основан на физическом явлении:
Ответ: 2) электромагнитной индукции.
Обоснование: Принцип действия трансформатора основан на электромагнитной индукции, где переменное магнитное поле первичной обмотки индуцирует переменное напряжение во вторичной обмотке.
7. Трансформатор является повышающим, когда:
Ответ: 3) k > 1.
Обоснование: Коэффициент трансформации (k), определяемый отношением числа витков в первичной обмотке к числу витков во вторичной обмотке, будет больше 1 в случае повышающего трансформатора.
8. В первичная обмотка трансформатора содержит 800 витков, вторичная – 3200. Укажите правильное утверждение:
Ответ: 1) Коэффициент трансформации равен 8, трансформатор повышающий.
Обоснование: Коэффициент трансформации (k) рассчитывается как отношение числа витков в первичной обмотке (800) к числу витков во вторичной обмотке (3200). В данном случае, 800/3200=0.25, значит, напряжение на выходе (вторичной обмотке) увеличивается в 8 раз по сравнению с напряжением на входе (первичной обмотке), что указывает на повышающий трансформатор.
1. Вначале, нам нужно вычислить количество теплоты, отдаваемое машиной холодильнику (x). Для этого мы можем использовать формулу Карно для оценки КПД идеальной теплоты машины:
КПД = 1 - (Т холодильника / Т нагревателя)
Здесь Т холодильника равна 20 C (это можно увидеть на рисунке), а Т нагревателя равна 300 C. Подставим значения в формулу:
КПД = 1 - (20 / 300)
КПД = 1 - 0.066666667
КПД = 0.933333333
Теперь у нас есть значение КПД идеальной теплоты машины.
2. Далее, мы можем использовать КПД для вычисления количества теплоты, отдаваемого машиной холодильнику (x). Для этого мы можем использовать формулу:
x = КПД * (Т нагревателя - Т холодильника)
Подставим значения:
x = 0.933333333 * (300 - 20)
x = 0.933333333 * 280
x = 261.3333333
Таким образом, количество теплоты, отдаваемое машиной холодильнику, равно 261.3333333 кДж/с.
3. Наконец, мы можем вычислить мощность машины, используя количество теплоты, получаемое машиной от нагревателя за 1 с (5 кДж/с). Мощность машины выражается в джоулях в секунду (Дж/с):
Мощность = количество теплоты / время
Подставим значения:
Мощность = 5 кДж/с
Мощность = 5000 Дж/с
Таким образом, мощность машины равна 5000 Дж/с.
Подытожим:
- Количество теплоты, отдаваемое машиной холодильнику (x), равно 261.3333333 кДж/с.
- КПД идеальной теплоты машины составляет 0.933333333.
- Мощность машины составляет 5000 Дж/с.
Надеюсь, этот ответ понятен для вас. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать!