Контрольная №2 по физике. Брест, БрГТУ политех, 2-й курс, ПГС - файл n1.docx

Контрольная №2 по физике. Брест, БрГТУ политех, 2-й курс, ПГС
скачать (223.9 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.docx224kb.06.11.2012 17:55скачать

n1.docx

Вариант 3

Задача 1

Е1=8 В

Е2=12 В

Е3=5 В

r3=3 Ом

R1=620 Ом

R2=470 Ом

R3=1000 Ом

R4=1200 Ом

R5=750 Ом


рис.4а (брест,7).jpg
1. Эквивалентное сопротивление:

Rab=R2R3/(R2 + R3) + R1=470∙1000/(470 + 1000) + 620=940 Ом

2.

I1=? I2=? I3=?

Эквивалентная схема:

рис.4b (брест,7).jpg


Выбираем направления токов и обхода контуров.

Составим уравнения по 1-му и 2-му правилам Кирхгофа:

?I1 + I2 ? I3=0 (узел c)

I1 (Rab + r1) + I2(R4 + r2) =E1 + E2 (контур I)

I2(R4 + r2) + I3(R5 + r3) = E2 + E3 (контур II)

Подставим в уравнения численные значения величин:

?I1 + I2 ? I3=0 (1)

940I1 + 1200I2=20 (2)

1200I2 + 753I3=17 (3)

Из (2), (3): I1=(20 ? 1200I2)/940=0,02128 ? 1,277I2 (4)

I3=(17 ? 1200I2)/753=0,02258 ? 1,594I2 (5)

Подставим (4), (5) в (1):

?0,02128 + 1,2770I2 + I2 ? 0,02258 + 1,594I2=0

I2=0,0113 A

Подставим в (4), (5): I1=0,02128 ? 1,277∙0,01133=0,00681 А

I3=0,02258 ? 1,594∙0,01133=0,00452 А

Т.обр., I1=0,00681 А, I2=0,0113 А, I3=0,00452 А,
3. Напряжение на зажимах источника Е1:

U1=E1=8 B


  1. Проверим баланс мощностей:

I12Rab + I22(R4 + r2) + I32(R5 + r3) =I1E1 + I2E2 – I3E3

0,006812∙940 + 0,01132∙1200 + 0,004522∙753=0,2122 Вт

0,00681∙8 + 0,0113∙12 + 0,00452∙5=0,2127 Вт

Т.обр., баланс сходится.


Задача 5

I=250 A

R=0,75 м

ℓ=0,60 м

?рР=0,50 м

m=4,0∙10?22 кг

q=3,0 мкКл=3,0∙10?6 Кл

?=80 мс=0,08 с

r=2,5 мм=2,5∙10?3 м

?=3,5∙10?8 Ом∙м

?1=4,5∙103 кг/м3

m1=9,5 мг=9,5∙10?6 кг

0=410–7 Гн/м

брест 3(5) 0

1. Контур разбивается на 4 участка, обозначенных на рис. цифрами 1 – 4.

  1. Участок 1.


брест 3(5) 1
Модуль магнитной индукции участка 1 в точке Р, как для отрезка прямого тока, В1=?0I(cos?11 – cos?12) /(4R)

_______ _________

cos?11=yp /a a=?R2 + yp2 =?0,752 + 0,52 =0,90 м cos?11=0,5/0,9=0,556

cos?12=cos(? + ?/2)= ?sin?= ?(ℓ ? yp)/b ℓ ? yp=0,6 – 0,5=0,1 м

__________ _________

b=?R2 + (ℓ ? yp)2 =?0,752 + 0,12 =0,757 м cos?12= ?0,1/0,757= ?0,132

В1=4?∙10?7∙250∙(0,9 + 0,132) /(4∙0,75)=3,44∙10?5 Тл

В1X= ?3,44∙10?5 Тл, B1Y=B1Z=0


  1. Участок 2.


брест 3(5) 2
Индукция магнитного поля кругового тока радиуса R равна

0IR2/[2(R2 + (ℓ ? yp)2)3/2] . Для 1/4 кругового тока:

В2=0IR2 /[8(R2 + (ℓ ? yp)2)3/2]= 0IR2 /(8b3)

B2=4∙3,14∙10?7∙250∙0,752/(8∙0,7573)=5,09∙10?5 Тл

В2Y=5,09∙10?5 Тл, B2X=B2Z=0


  1. Участок 3.


брест 3(5) 3
В3=?0I(cos?31 – cos?32) /(4(ℓ ? ур))

cos?31=R/b=0,75/0,757=0,991 cos?32=cos ?/2=0

В3=4?∙10?7∙250∙0,991 /(4∙0,1)=24,78∙10?5 Тл

В3Z=24,78∙10?5 Тл, B3X=B3Y=0


  1. Участок 4.


брест 3(5) 4
В4=?0I(cos?41 – cos?42) /(4c)

_____ _________

cos?41=ℓ/d d=?ℓ2 + R2 =?0,62 + 0,752 =0,960 м cos?41=0,6/0,96=0,625

cos?42=cos(? + ?)= ?cos?= ?(d – (ℓ ? yp) cos?41)/a= ?(0,96 – 0,1∙0,625)/0,9=

= ?0,997

_______ ________

c=a sin?=a?1 – cos2? =0,9?1 ? 0,9972 =0,0697 м

В4=4?∙10?7∙250∙(0,625 + 0,997) /(4∙0,0697)=58,18∙10?5 Тл

В4Х=58,18∙10?5 Тл, B4Y=B4Z=0
Проекции индукции общего поля в точке Р:

BX=B1X + B4X= (– 3,44 + 58,18)∙ 10?5=54,74∙10?5 Тл

BY2Y=5,09∙10?5 Тл BZ= В3Z=24,78∙10?5 Тл

Модуль магнитной индукции общего поля

_____________ ___________________

Bp=?BX2 + BY2 + BZ2 =10?5 ?54,742 + 5,092 + 24,782 =60,3∙10?5 Тл

Для углов ?, ?, ? между осями координат x, y, z и результирующим вектором индукции

cos?=BX/Bp=54,7/60,3=0,907 ?=24054?

cos?=BY/Bp=5,09/60,3=0,0844 ?=8509?

cos?=BZ/Bp=24,8/60,3=0,411 ?=65044?

Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации