Углекислый газ массой m = 48 г, находившийся под давлением р1 = 327 кпа и занимавший объем v =2.2 x10^-2m^3 изотермически расширился, причем работа, совершаемая газом при расширении, равна 4000 дж. во сколько раз при этом уменьшилось давление газа?
Перед началом решения задачи важно, чтобы школьник знакомился с обозначениями и формулами, которые нам понадобятся:
1. Величину электрического тока в цепи обозначим буквой I (символ И).
2. Закон Ома: U = I * R, где U - напряжение, I - ток, R - сопротивление.
3. Закон Кирхгофа для узлов: сумма токов, втекающих в узел, равна сумме токов, вытекающих из узла.
4. Закон Кирхгофа для петель: сумма падений напряжения в петле равна 0.
Обращаем внимание, что использовалась цепь постоянного тока.
Теперь перейдем к решению задачи:
1. По закону Ома определяем токи в ветвях. Подставляем известные значения в формулу:
I1 = E1 / (r1 + R1) = 36 / (3.5 + 8.5) = 36 / 12 = 3 A
I2 = E2 / r2 = 27 / 1 = 27 A
2. По закону Кирхгофа для узлов, сумма токов, втекающих в узел, равна сумме токов, вытекающих из узла. Так как только две ветви, сумма токов в узле равна сумме их значений:
I1 + I2 = I3 + I4
3 + 27 = I3 + I4
3. Определяем значение тока I3 и I4:
I3 + I4 = 30
I3 = 30 - I4
4. По закону Кирхгофа для петель, сумма падений напряжения в петле равна 0. Найдем падение напряжения на зажимах источников Е1 и Е2:
E1 - r1 * I1 - R1 * I1 - R3 * (I3 + I4) = 0
E2 - r2 * I2 - R3 * (I3 + I4) = 0
5. Подставим значения известных величин и найденные значения для I3 и I4 в уравнения:
36 - 3.5 * 3 - 8.5 * 3 - 6 * (30 - I4 + I4) = 0
27 - 1 * 27 - 6 * (30 - I4 + I4) = 0
7. Подставим значение найденного I4 в уравнение для I3:
I3 = 30 - I4
I3 ≈ 30 - 2.71
I3 ≈ 27.29 A
Теперь, когда мы нашли значения токов во всех ветвях, и падения напряжения на зажимах источников, можно составить окончательный ответ:
Токи во всех ветвях:
I1 ≈ 3 A
I2 ≈ 27 A
I3 ≈ 27.29 A
I4 ≈ 2.71 A
Падения напряжения на зажимах источников:
Падение напряжения на зажимах источника E1 ≈ 36 V
Падение напряжения на зажимах источника E2 ≈ 27 V
Вот и всё! Если у вас возникли еще вопросы, не стесняйтесь задавать их.
Добрый день! Давайте разберем этот вопрос пошагово.
Нам дан электрический контур, состоящий из катушки с индуктивностью 0,4 мГн и конденсатора емкостью 22 мкФ. Он подключен к источнику гармонических колебаний.
Максимальное значение тока в этом контуре равно 0,1 А.
Нам нужно найти напряжение на конденсаторе в то время, когда энергия магнитного поля катушки будет равна энергии электрического поля конденсатора.
Для начала, давайте вспомним формулы, связанные с индуктивностью и емкостью:
Для магнитной энергии в катушке:
W_magn = 0.5 * L * I^2
Где W_magn - энергия магнитного поля катушки, L - индуктивность катушки, I - ток в контуре.
А для энергии электрического поля на конденсаторе:
W_elec = 0.5 * C * V^2
Где W_elec - энергия электрического поля на конденсаторе, C - емкость конденсатора, V - напряжение на конденсаторе.
Мы хотим найти напряжение на конденсаторе, поэтому давайте приравняем энергии магнитного поля и электрического поля:
0.5 * L * I^2 = 0.5 * C * V^2
Теперь подставим известные значения: L = 0,4 мГн, I = 0,1 А, C = 22 мкФ.
0.5 * 0,4 мГн * (0,1 А)^2 = 0.5 * 22 мкФ * V^2
0,02 мкДж = 0,011 мкДж * V^2
Теперь давайте найдем V^2, разделив обе части уравнения на 0,011 мкДж:
V^2 = 0,02 мкДж / 0,011 мкДж
V^2 ≈ 1,82
Чтобы найти V, возьмем квадратный корень из обеих частей:
V ≈ √1,82
V ≈ 1,35 В
Таким образом, напряжение на конденсаторе в тот момент времени, когда энергия магнитного поля катушки будет равна энергии электрического поля конденсатора, составляет около 1,35 В.
Перед началом решения задачи важно, чтобы школьник знакомился с обозначениями и формулами, которые нам понадобятся:
1. Величину электрического тока в цепи обозначим буквой I (символ И).
2. Закон Ома: U = I * R, где U - напряжение, I - ток, R - сопротивление.
3. Закон Кирхгофа для узлов: сумма токов, втекающих в узел, равна сумме токов, вытекающих из узла.
4. Закон Кирхгофа для петель: сумма падений напряжения в петле равна 0.
Обращаем внимание, что использовалась цепь постоянного тока.
Теперь перейдем к решению задачи:
1. По закону Ома определяем токи в ветвях. Подставляем известные значения в формулу:
I1 = E1 / (r1 + R1) = 36 / (3.5 + 8.5) = 36 / 12 = 3 A
I2 = E2 / r2 = 27 / 1 = 27 A
2. По закону Кирхгофа для узлов, сумма токов, втекающих в узел, равна сумме токов, вытекающих из узла. Так как только две ветви, сумма токов в узле равна сумме их значений:
I1 + I2 = I3 + I4
3 + 27 = I3 + I4
3. Определяем значение тока I3 и I4:
I3 + I4 = 30
I3 = 30 - I4
4. По закону Кирхгофа для петель, сумма падений напряжения в петле равна 0. Найдем падение напряжения на зажимах источников Е1 и Е2:
E1 - r1 * I1 - R1 * I1 - R3 * (I3 + I4) = 0
E2 - r2 * I2 - R3 * (I3 + I4) = 0
5. Подставим значения известных величин и найденные значения для I3 и I4 в уравнения:
36 - 3.5 * 3 - 8.5 * 3 - 6 * (30 - I4 + I4) = 0
27 - 1 * 27 - 6 * (30 - I4 + I4) = 0
6. Решим полученные уравнения и найдем значения I3 и I4:
36 - 10.5 - 25.5 - 6 * 30 + 6 * I4 = 0
27 - 27 - 6 * 30 + 12 * I4 = 0
-32.5 + 6 * I4 = 0
-32.5 = 6 * I4
I4 = -32.5 / 6
I4 ≈ -5.42 A
-32.5 + 12 * I4 = 0
12 * I4 = 32.5
I4 = 32.5 / 12
I4 ≈ 2.71 A
7. Подставим значение найденного I4 в уравнение для I3:
I3 = 30 - I4
I3 ≈ 30 - 2.71
I3 ≈ 27.29 A
Теперь, когда мы нашли значения токов во всех ветвях, и падения напряжения на зажимах источников, можно составить окончательный ответ:
Токи во всех ветвях:
I1 ≈ 3 A
I2 ≈ 27 A
I3 ≈ 27.29 A
I4 ≈ 2.71 A
Падения напряжения на зажимах источников:
Падение напряжения на зажимах источника E1 ≈ 36 V
Падение напряжения на зажимах источника E2 ≈ 27 V
Вот и всё! Если у вас возникли еще вопросы, не стесняйтесь задавать их.
Нам дан электрический контур, состоящий из катушки с индуктивностью 0,4 мГн и конденсатора емкостью 22 мкФ. Он подключен к источнику гармонических колебаний.
Максимальное значение тока в этом контуре равно 0,1 А.
Нам нужно найти напряжение на конденсаторе в то время, когда энергия магнитного поля катушки будет равна энергии электрического поля конденсатора.
Для начала, давайте вспомним формулы, связанные с индуктивностью и емкостью:
Для магнитной энергии в катушке:
W_magn = 0.5 * L * I^2
Где W_magn - энергия магнитного поля катушки, L - индуктивность катушки, I - ток в контуре.
А для энергии электрического поля на конденсаторе:
W_elec = 0.5 * C * V^2
Где W_elec - энергия электрического поля на конденсаторе, C - емкость конденсатора, V - напряжение на конденсаторе.
Мы хотим найти напряжение на конденсаторе, поэтому давайте приравняем энергии магнитного поля и электрического поля:
0.5 * L * I^2 = 0.5 * C * V^2
Теперь подставим известные значения: L = 0,4 мГн, I = 0,1 А, C = 22 мкФ.
0.5 * 0,4 мГн * (0,1 А)^2 = 0.5 * 22 мкФ * V^2
0,02 мкДж = 0,011 мкДж * V^2
Теперь давайте найдем V^2, разделив обе части уравнения на 0,011 мкДж:
V^2 = 0,02 мкДж / 0,011 мкДж
V^2 ≈ 1,82
Чтобы найти V, возьмем квадратный корень из обеих частей:
V ≈ √1,82
V ≈ 1,35 В
Таким образом, напряжение на конденсаторе в тот момент времени, когда энергия магнитного поля катушки будет равна энергии электрического поля конденсатора, составляет около 1,35 В.