Содержание
Задача №1. Определить площадь поперечного сечения медного провода, необходимого для проводки линии от электростанции до потребителя общей длиной 100 км, чтобы передать потребителю мощность 100 кВт. Напряжение на шинах станции 10 кВ. Потери напряжения в проводах не должны превышать 4%.
Задача №2. Аккумуляторная батарея с остаточной ЭДС 10,2 В и внутренним сопротивлением 0,90 Ом подключена для зарядки к источнику тока напряжением 14 В (см. рисунок). Какое дополнительное сопротивление необходимо включить последовательно с батареей, чтобы сила зарядного тока была не более 2,0 А? Определить количество теплоты, выделенной в батарее за 20 мин, и запасенную химическую энергию.
Задача №3. Сколько ламп накаливания мощностью 200 Вт каждая, рассчитанных на напряжение 127 В, можно установить в помещении, если напряжение на зажимах генератора поддерживать равным 133 В, а проводка от генератора до потребителя выполнена алюминиевым проводом общей длиной 150 м и поперечным сечением 15 мм2. Определить суммарную мощность тока у потребителя.
Задача №4. Параллельно с лампой мощностью 100 Вт включили электроплитку мощностью 400 Вт. Напряжение в сети равно 127 В. Найти напряжение на лампе до и после включения электроплитки, если сопротивление подводящих проводов составляет 3,0 Ом. Лампа и плитка рассчитаны на напряжение 127 В.
Задача №5. Электродвигательная установка трамвая, имея КПД 60%, работает от сети напряжением 550 В при силе тока 100 А и развивает силу тяги 3,0 кН. Определить скорость трамвая при равномерном движении на горизонтальном участке пути.
Задача №6. Свинцовый предохранитель, включенный в сеть, плавится, если соединительные медные провода, имеющие площадь поперечного сечения 5,0 мм2, нагреваются на 25 К. Найти площадь поперечного сечения свинцовой проволоки предохранителя, начальная температура которой равна 293 К.
Задача №7. Для получения матриц грампластинок пользуются гальванопластикой. Восковая форма первоначально покрывается медью при плотности тока 0,80 А/дм2 в течение 30 мин. При этом выход меди по току составляет 90%. Последующее покрытие производится 20 ч при плотности тока 5,0 А/дм2 с выходом меди по току 95%. Напряжение на электродах ванны в процессе электролиза поддерживается постоянным и равным 6,0 В. Определить электрическую энергию и массу меди, необходимые для изготовления одной матрицы грампластинки, если площадь ее поверхности составляет 3,0 дм2.
Задача №8. В процессе электролиза раствора НС1 по цепи прошел электрический заряд 8,32*104 Кл; выделенным при этом свободным хлором, имеющим температуру 300 К, заполнили пустой баллон вместимостью 5,0 л. Определить давление газа в баллоне.
Задача №9. Определить массу цинка, выделенного на катоде при электролизе водного раствора ZnSO4 за 90 с, если сила тока в цепи за это время равномерно возрастала от 0 до 3,0 А (см. рисунок).
Задача №10. Под действием ионизатора в 1см3 пространства между обкладками плоского воздушного конденсатора, соединенного с источником постоянного напряжения, в 1 с образуется 2,5*108 пар одновалентных ионов. Определить силу тока насыщения, если площадь каждой обкладки равна 10 см2, а расстояние между ними составляет 2,0 см. Считать, что все ионы достигают обкладок конденсатора.
Выдержка из текста
Задача №10. Под действием ионизатора в 1см3 пространства между обкладками плоского воздушного конденсатора, соединенного с источником постоянного напряжения, в 1 с образуется 2,5*108 пар одновалентных ионов. Определить силу тока насыщения, если площадь каждой обкладки равна 10 см2, а расстояние между ними составляет 2,0 см. Считать, что все ионы достигают обкладок конденсатора.
Решение:
Решение. Сила тока насыщения определяется по формуле, где Q заряд всех ионов одного знака, a t время его прохождения. Электрический заряд Q можно найти, используя данные из условия задачи Q = nVet, где V = dS. В окончательном виде получим.
Выражение для тока насыщения подтверждает его независимость от напряжения.