Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site

Содержание
  1. Какова масса кислорода,содержащегося в баллоне объемом 50л при температуре 27градусов и давлении 2*10(в 6степени)па? 2)определите плотность азота при температуре 27градусов и давлении 100кпа? — Знания.site
  2. В сосуде под давлением 8 мпа содержится кислород, плотность которого 100 кг/м3. считая газ реальным, определить его температуру и сравнить с температурой идеального газа при тех же условиях.
  3. Есть сомнения?
  4. Задача #8343: давление p кислорода равно 7 мпа, его плотность ρ=100 (условие) — студизба
  5. Консультация онлайн № 154937: помогите решить задачу : найти плотность p кислорода при температуре t=27c и давлении p= 160 кпа
  6. Найти плотность кислорода при давлении равном 1, 6 кпа и температуре равной 300 к молярная масса кислорода равно 0, 032кг моль? — физика
  7. Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — знания.site
  8. Примеры решения задач. задача 1. смесь кислорода и азота при температуре t=270с находится под давлением р=2,3·102 па

Какова масса кислорода,содержащегося в баллоне объемом 50л при температуре 27градусов и давлении 2*10(в 6степени)па? 2)определите плотность азота при температуре 27градусов и давлении 100кпа? — Знания.site

1) По закону Клапейрона-Менделеева P*V = m/M*R*T переведем градусы в кельвины, R — const, M — по талице, выражаем массу и подставляем значения: m = (P*V*M)/(R*T) = 0?925 кг.

2) Так же по закону Клап.-Менд. P*V = m/M*R*T расписываем массу как произведение плотности и обхема, поставляем в уравнение, объемы сокращаются, получаем : P=(p*R*T)/M, где p — плотность, выразим плотность и подставим все известные велечины : p = (P*M) / (R*T) = 1,12

В сосуде под давлением 8 мпа содержится кислород, плотность которого 100 кг/м3. считая газ реальным, определить его температуру и сравнить с температурой идеального газа при тех же условиях.

Идея нашего сайта — развиваться в направлении помощи ученикам школ и студентам.
Мы размещаем задачи и решения к ним. Новые задачи, которые недавно добавляются на наш сайт,
временно могут не содержать решения, но очень скоро решение появится, т.к. администраторы следят
за этим. И если сегодня вы попали на наш сайт и не нашли решения, то
завтра уже к этой задаче может появится решение, а также и ко многим другим задачам. основной поток посетителей к нам — это
из поисковых систем при наборе запроса, содержащего условие задачи

Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует?
Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие
вопросы в разделе Физика.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи —
смело задавайте вопросы!

Задача #8343: давление p кислорода равно 7 мпа, его плотность ρ=100 (условие) — студизба

Консультация онлайн № 154937: помогите решить задачу : найти плотность p кислорода при температуре t=27c и давлении p= 160 кпа

Рекомендации по отправке вопроса в рассылки по точным наукам (физика, химия, математика)

1)

Попробуйте воспользоваться

поиском

. Существует вероятность, что когда-то уже задавался аналогичный вопрос.

2)

Ознакомьтесь с правилами и рекомендациями по отправке вопросов в

правилах

. Особо следует обратить внимание на подраздел

Порядок отправки вопроса

во избежание проблем с технической стороны.

3)

Для оформления вопроса можно использовать

BBCode

. Для удобства его использования над формой ввода вопроса имеются кнопки вставки тегов.

(обратите внимание также на ссылку еще кнопки » в правой части панели — она активирует дополнительную панель кнопок, которая, в свою очередь, модет быть заменена на специально разработанную панель рассылки (при наличии таковой) нажатием на соответствующую ссылку)
Внимание!

При копировании текста в форму отправки вопроса форматирование не сохраняется. При необходимости можете восстановить его с помощью BBCode.

Внимание!

Не пытайтесь скопировать в форму отправки вопроса символы, набранные специальными шрифтами (Symbol, Wingdings и т. д.) — они не будут корректно отображаться. Допускается копирование спецсимволов стандартных шрифтов (Arial, Tahoma, Times New Roman…). Рекомендуется для вставки спецсимволов использовать соответствующие кнопки дополнительно панели и панели рассылки.

Внимание!

Часть присутствующих на кнопках панелей спецсимволов не отображается в Internet Explorer. В случае проблем с отображением вопроса или ответов попробуйте воспользоваться альтернативным браузером (Firefox, Opera…)

Не рекомендуется

подавать

несколько

не связанных между собой заданий

в одном

вопросе. В подобных случаях наличие ответов на все вопросы не гарантируется.

Найти плотность кислорода при давлении равном 1, 6 кпа и температуре равной 300 к молярная масса кислорода равно 0, 032кг моль? — физика

Найти плотность кислорода при давлении равном 1, 6 кПа и температуре равной 300 К Молярная масса кислорода равно 0, 032кг моль.

На этой странице находится вопрос Найти плотность кислорода при давлении равном 1, 6 кПа и температуре равной 300 К Молярная масса кислорода равно 0, 032кг моль?. Здесь же – ответы на него,
и похожие вопросы в категории Физика, которые можно найти с помощью
простой в использовании поисковой системы. Уровень сложности вопроса
соответствует уровню подготовки учащихся 5 — 9 классов. В комментариях,
оставленных ниже, ознакомьтесь с вариантами ответов посетителей страницы. С
ними можно обсудить тему вопроса в режиме on-line. Если ни один из
предложенных ответов не устраивает, сформулируйте новый вопрос в поисковой
строке, расположенной вверху, и нажмите кнопку.

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — знания.site

Дано:
M азота = 28·10⁻³ кг/моль
t = 27 °C   T = 27 273 = 300 K
p = 100 Кпа = 100 000 Па = 1·10⁵ Па
R = 8,31 Дж/кг·моль
ρ — ?

По уравнению Клапейрона — Менделеева:
p·V = m·R·T / M

Разделим обе части на V и учтем, что ρ = m / V
p = ρ·R·T /T

Отсюда:
ρ = p·M / (R·T)

Подставляем данные:
ρ = 1·10⁵ ·28·10⁺³ / (8,31·300) ≈ 1,12 кг/м³

Ответ: плотность азота 1,12 кг/м³

Примеры решения задач. задача 1. смесь кислорода и азота при температуре t=270с находится под давлением р=2,3·102 па

Задача 1. Смесь кислорода и азота при температуре t=270С находится под давлением Р=2,3·102 Па. Масса кислорода составляет 75% от общей массы смеси. Определите концентрацию молекул каждого из газов.

Из выражений (1) и (2) имеем:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site . Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site (3)

Выразим концентрацию n1 через концентрацию n2.

По условию задачи масса кислорода:

m1 = 0,75 m , (4)

где m – масса смеси.

Массу кислорода можно выразить также через концентрацию n1 и объем газа:

m1 = Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , (5)

где М1– молярная масса кислорода; NA – число Авогадро; V – объем газа.

Приравняв правые части выражений (4) и (5), получим:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site . (6)

Масса азота m2=0,25m, или иначе Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site . Приравняв значения m2 из последних двух формул, найдем:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site . (7)

Из выражений (6) и (7) имеем:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site . (8)

Подставив в формулу (3) значение n2 из последнего выражения, получим n1= Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site . После подстановки значений и вычисления n1= 0,40·1023 1/м3, n2= 0,15·1023 (1/м3).

Ответ: n1= 0,40·1023 1/м3, n2= 0,15·1023 (1/м3).

Задача 2. В закрытом сосуде объемом V=1 м3 находится m1=1кг азота и m2=1,5 кг воды. Определите давление в сосуде при температуре t=6000С, зная, что при этой температуре вся вода превратится в пар.

Из уравнений (2) и (3) имеем: Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site . После подстановки давлений Р1и Р2в выражение (1) имеем Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site Используя числовые значения, получим: Р = 8,62·105 Па.

Ответ: Р = 8,62·105 Па.

Задача 3.Определите число молекул воздуха в аудитории объемом V=180 м3 при температуре t=220С и давлении Р=0,98·105 Па. Какова концентрация молекул воздуха при этих условиях?

Число молей воздуха в аудитории можно выразить, используя уравнение Клапейрона-Менделеева Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site откуда Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site После подстановки Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site из последней формулы в выражение (2) получим:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site . (3)

Используя числовые значения, определим N = 0,43·1028. Проверим единицы измерения правой части выражения (3) Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site . Концентрацию (число молекул в единице объема) определим по формуле:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site . После подстановки: n=0,24·1026Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

Ответ: N = 0,43·1028, n=0,24·1026Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

Задача 4.Определите среднюю квадратичную скорость молекул некоторого газа, плотность которого при давлении Р=1,1·105 Па равна ρ=0,024 Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site . Какова масса одного моля этого газа, если значение плотности дано для температуры 270 С?

в таком виде: Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , откуда Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,после подстановки числовых значений и вычисления получим:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.siteОпредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

Для определения массы одного моля газа используем уравнение Клапейрона-Менделеева — Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site откуда Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site . Так как Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , то Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , или Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site . После подстановки числовых значений и вычисления:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.siteОпредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

Ответ: Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site

§

4.1.Определите число молей и концентрацию молекул газа, объем которого V = 2,4·10-4 м3, температура t = 270 С и давление Р=0,5·105Па.

4.2. В сосуде находится смесь m1 = 0,02 кг углекислого газа и m2= 0,015 кг кислорода. Определите плотность этой смеси при температуре t = 270 С и давлении Р = 1,5·105 Па.

4.3.В закрытом сосуде объемом V=0,5 м3 находится m1=0,45 кг воды и m2= 0,8 кг азота. Определите давление в сосуде при температуре t = 5000 С, полагая, что при этой температуре вся вода превращается в пар.

4.4. В закрытом сосуде находится m1=0,015 кг азота и m2=0,018кг кислорода при температуре t=270 С и давлении Р=5·105 Па. Определите объем и молярную массу смеси газов.

4.5.При каком давлении следует наполнить воздухом баллон объемом V1 = 2·10-3 м3, чтобы при соединении его с баллоном объемом V2 = 4·10-3 м3, содержащим воздух при давлении Р2 = 0,1 МПа, установилось общее давление Р = 0,25 МПа ?

4.6. В баллоне объемом V = 6·10-2 м3 находится кислород при температуре t = 270С. Определите массу израсходованного кислорода, если давление в баллоне уменьшилось на ΔP = 100 кПа. Процесс считать изотермическим.

4.7.В баллоне объемом V = 0,01 м3 находится гелий под давлением Р = 106 Па и при температуре t = 270С. Определите давление в баллоне после того, когда из баллона выпустили m = 0,01 кг гелия, а температура понизилась до 170С.

4.8. В сосуде находится смесь m1=0,06 кг углекислого газа и m2=0,010 кг азота. Определите плотность этой смеси при t=37о С и давлении P=1,5·105 Па.

4.9.В сосуде емкостью V = 0,02 м3 содержится смесь водорода и азота при температуре t = 270С и давлении Р = 1,2·106 Па. Масса смеси m = 0,145 кг. Определите массу водорода и азота в сосуде.

4.10. Определите плотность углекислого газа, находящегося в сосуде под давлением Р = 2·105 Па и имеющего температуру t = 70C.

§

· Молярные теплоёмкости при постоянном объёме ( Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ) и постоянном давлении ( Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ):

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.siteОпредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site– число степеней свободы, Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site — универсальная газовая постоянная.

· Связь между удельной ( Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ) и молярной ( Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ) теплоёмкостями:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site– молярная масса.

· Внутренняя энергия идеального газа:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site — масса газа, Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site — абсолютная температура.

· Изменение внутренней энергии идеального газа:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site

· Работа расширения газа:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site — в общем случае,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site — давление газа, Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site — объём газа.

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site — при изобарном процессе.

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site — при изотермическом процессе.

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site — при адиабатном процессе,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

· Первое начало термодинамики:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – количество теплоты, сообщённое системе; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site — изменение внутренней энергии системы; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.siteработа, совершённая системой против внешних сил.

· Уравнение Пуассона для адиабатного процесса:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

· Уравнение адиабаты идеального газа в переменных Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site и Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

· Коэффициент полезного действия цикла Карно:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site — количество теплоты, полученное от нагревателя; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site — количество теплоты, переданное холодильнику; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site — температура нагревателя; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site — температура холодильника.

§

Задача 1. Кислород, занимающий при давлении Р=105 Па объем
V = 0,04 м3, расширяется так, что объем увеличивается в два раза. Определите конечное давление и работу, совершенную газом при изобарном, изотермическом и адиабатном процессах.

Для определения работы газа при изотермическом процессе воспользуемся выражением: Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site . Из уравнения Клапейрона-Менделеева: Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , следовательно Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site . После подстановки числовых значений и вычисления получаем: Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

3. При адиабатном процессе давление и объем связаны между собой уравнением Пуассона: Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site -молярная теплоемкость газа при постоянном давлении, Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site — молярная теплоемкость газа при постоянном объеме. Так как молекула кислорода состоит из двух атомов, то Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , а отношение Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site Из уравнения Пуассона: Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site . После подстановки и вычисления, получаем: Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site . Работа, совершаемая газом при адиабатном расширении, равна убыли внутренней энергии, т.е. Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , где Т3– абсолютная температура газа после адиабатного расширения. Запишем уравнение состояния до и после адиабатного расширения газа: Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site и Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , где Т3 – абсолютная температура газа после адиабатного расширения. Из последних двух уравнений: Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , а следовательно, Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site . После подстановки числовых значений и вычисления:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site

Ответ:Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site;Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

§

5.1. При изотермическом расширении 2 г азота ( Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ) при температуре 280 К объём увеличился в два раза. Определите совершённую газом работу, изменение внутренней энергии и количество теплоты, полученное газом.

5.2. Азот ( Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ) массой 0,1 кг изобарно нагрет от температуры 200 К до температуры 400 К. Определите работу, совершённую газом, полученную им теплоту и изменение внутренней энергии.

5.3. Водород ( Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ) массой 6,5 г при температуре 300 К и постоянном давлении расширяется вдвое за счет притока тепла извне. Определите работу расширения, изменение внутренней энергии газа и количество теплоты, полученное газом.

5.4. 2 кмоля углекислого газа ( Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ) нагреваются при постоянном давлении на 50 К. Найдите изменение его внутренней энергии, работу расширения и количество теплоты, полученное газом.

5.5. При адиабатном расширении двух моль кислорода ( Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ), находящегося при нормальных условиях, объём увеличился в 3 раза. Определите изменение внутренней энергии газа и работу расширения газа.

5.6. Азот ( Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ), находившийся при температуре 400 К, подвергли адиабатному расширению, в результате которого его объем увеличился в 5 раз, а внутренняя энергия уменьшилась на 4 кДж. Определите массу азота.

5.7. Газ расширяется адиабатно и при этом его объём увеличивается вдвое, а температура падает в 1,32 раза. Найдите число степеней свободы этого газа.

5.8. Два моля двухатомного идеального газа нагревают при постоянном объеме до температуры 289 К. Определите количество теплоты, которое необходимо сообщить газу, чтобы увеличить его давление в 3 раза.

5.9. Работа расширения некоторого двухатомного идеального газа составляет 2 кДж. Определите количество подведенной к газу теплоты, если процесс протекал изобарно.

5.10. Определите количество теплоты, которое надо сообщить кислороду ( Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ) объёмом 50 л при изохорном нагревании, чтобы давление повысилось на 0,5 МПа.

§

· Закон Кулона:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – модуль силы взаимодействия двух точечных зарядов Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site и Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – расстояние между зарядами; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site — электрическая постоянная; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site -диэлектрическая проницаемость среды, в которой находятся заряды (для вакуума Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ).

· Напряженность и потенциал электростатического поля:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , или Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – сила, действующая на точечный положительный заряд Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , помещенный в данную точку поля; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – потенциальная энергия заряда Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – работа по перемещению заряда Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site из данной точки поля в бесконечность.

· Напряженность и потенциал электростатического поля, создаваемого точечным зарядом Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site на расстоянии Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site от него

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

· Поток вектора напряженности через площадку Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site :

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – вектор, модуль которого равен Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , а направление совпадает с нормалью Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site к площадке; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – составляющая вектора Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site по направлению нормали Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site к площадке.

· Поток вектора напряженности через произвольную поверхность Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site :

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

· Напряженность и потенциал поля, создаваемого системой точечных зарядов (принцип суперпозиции (наложения) электростатических полей):

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – соответственно напряженность и потенциал поля, создаваемого зарядом Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – число зарядов, создающих поле.

· Связь между напряженностью и потенциалом электростатического поля:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , или Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – единичные векторы координатных осей.

· В случае поля, обладающего центральной или осевой симметрией:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

· Для однородного поля (поля плоского конденсатора):

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – разность потенциалов между пластинами конденсатора, Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – расстояние между ними.

· Электрический момент диполя (дипольный момент):

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – плечо диполя (векторная величина, направленная от отрицательного заряда к положительному).

· Линейная, поверхностная и объемная плотность зарядов, т.е. заряд, приходящийся соответственно на единицу длины, площади и объема:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

· Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – алгебраическая сумма зарядов, заключенных внутри замкнутой поверхности Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – число зарядов; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – объемная плотность зарядов.

· Напряженность поля, создаваемая равномерно заряженной бесконечной плоскостью:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

· Напряженность и потенциал поля, создаваемого проводящей заряженной сферой радиусом Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site с зарядом Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site на расстоянии Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site от центра сферы:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site при Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site (внутри сферы);

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site при Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site (вне сферы).

· Напряженность поля, создаваемого равномерно заряженной бесконечной цилиндрической поверхностью радиусом Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.siteна расстоянии Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site от оси цилиндра:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site при Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site (внутри цилиндра);

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.siteпри Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site (вне цилиндра).

· Работа, совершаемая силами электростатического поля при перемещении заряда Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site из точки 1(потенциал Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ) в точку 2 (потенциал Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ):

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , или Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – проекция вектора Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site на направление элементарного перемещения Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

· Вектор поляризации диэлектрика:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – объем диэлектрика; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – дипольный момент Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.siteй молекулы, Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – число молекул.

· Связь между вектором поляризации и напряженностью электростатического поля в той же точке внутри диэлектрика:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site æ Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.siteОпредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site,

где æ – диэлектрическая восприимчивость вещества.

· Связь диэлектрической проницаемости Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site с диэлектрической восприимчивостью æ:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site = 1 æ.

· Связь между напряженностью Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site поля в диэлектрике и напряженностью Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site внешнего поля:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

· Связь между векторами электрического смещения и напряженности электростатического поля:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

· Связь между векторами Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site и Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site :

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

· Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектрике:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – алгебраическая сумма заключенных внутри замкнутой поверхности Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site свободных электрических зарядов; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – составляющая вектора Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site по направлению нормали Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site к площадке Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – вектор, модуль которого равен Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , а направление совпадает с нормалью Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site к площадке. Интегрирование ведется по всей поверхности.

· Электроемкость уединенного проводника и конденсатора:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.siteОпредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – заряд, сообщенный проводнику; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – потенциал проводника;
Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – разность потенциалов между пластинами конденсатора.

· Электроемкость плоского конденсатора:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – площадь пластины конденсатора; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – расстояние между пластинами.

· Электроемкость батареи конденсаторов: при последовательном (а) и параллельном (б) соединениях:

а) Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , б) Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – электроемкость Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site -го конденсатора; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – число конденсаторов.

· Энергия уединенного заряженного проводника:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

· Потенциальная энергия системы точечных зарядов:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – потенциал, создаваемый в той точке, где находится заряд Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , всеми зарядами, кроме Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site -го, Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site — число зарядов.

· Энергия заряженного конденсатора:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – заряд конденсатора; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – его электроёмкость; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – разность потенциалов между обкладками.

· Сила притяжения между двумя разноименно заряженными обкладками плоского конденсатора:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

· Энергия электростатического поля плоского конденсатора:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – площадь одной пластины; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – разность потенциалов между пластинами; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – объем области между пластинами конденсатора.

· Объемная плотность энергии электростатического поля:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – напряжённость поля, Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – электрическое смещение.

§

Задача 1. Два точечных электрических заряда q1=1 нКл и q2=–2 нКл находятся в вакууме на расстоянии d = 10 см друг от друга. Определите напряженность и потенциал поля, создаваемого этими зарядами в
точке А, удаленной от заряда q1 на расстояние r1=9 см и от заряда q2 на расстояние r2=7 см. Какая сила будет действовать на точечный заряд q΄=1 пКл, если его поместить в точку А?

Модуль вектора Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site найдем по теореме косинусов (рис.6.1):

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site (1)

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – угол между векторами Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site1 и Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site2, который может быть найден из треугольника со сторонами r1, r2 и d: Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site . В данном случае во избежание громоздких записей удобно значение Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.siteОпредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site вычислить отдельно:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site

Напряженность электрических полей, создаваемых соответственно зарядами q1 и q2:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site (2)

Подставляя выражения для Е1 и Е2 из (2) в (1) и вынося общий множитель 1/(4 Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ) за знак корня, получаем:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site (3)

Сила, действующая на заряд q΄:

F = q΄E. (4)

В соответствии с принципом суперпозиции электростатических полей потенциал Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site результирующего поля, создаваемого двумя зарядами q1 и q2 , равен алгебраической сумме потенциалов, т.е.

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site = Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site1 Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site2 . (5)

Потенциал поля точечного заряда q на расстоянии r от него выражается формулой:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site (6)

В нашем случае согласно формулам (5) и (6) получаем:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site (7)

Подставив в формулы (3), (4) и (7) численные значения физических величин, произведем вычисления:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site

Ответ: Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.siteОпредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

§

6.1. Расстояние между одноименными одинаковыми зарядами
q
= 2 нКл равно 10 см. Определите напряженность поля, создаваемого этими зарядами в точке, находящейся на расстоянии 8 см от первого и 6 см от второго заряда.

6.2. Расстояние между двумя точечными зарядами
q1= 2 нКл и q2 = – 3 нКл, расположенными в вакууме, равно
25 см. Определите напряженность поля, создаваемого этими зарядами в точке, удаленной от первого заряда на расстояние 20 см и от второго заряда на 15 см.

6.3. Расстояние между одноименными одинаковыми зарядами q = 2 нКл равно 10 см. Определите напряженность поля, создаваемого этими зарядами в точке, находящейся на расстоянии 8 см от первого и 6 см от второго заряда.

6.4. Расстояние между двумя точечными зарядами
q1= 2 нКл и q2 = – 3 нКл, расположенными в вакууме, равно
25 см. Определите напряженность поля, создаваемого этими зарядами в точке, удаленной от первого заряда на расстояние 20 см и от второго заряда на 15 см.

6.5. Определите напряженность поля в точке, находящейся на прямой, соединяющей заряды q1 =10 нКл и q2 =-8 нКл, на расстоянии 8 см справа от отрицательного заряда. Расстояние между зарядами равно 20 см.

6.6. С какой силой, приходящейся на единицу площади, отталкиваются две одноименно заряженные бесконечно протяженные плоскости? Поверхностная плотность заряда на каждой плоскости 2 мкКл/м2.

6.7. К бесконечно заряженной плоскости с поверхностной плотностью заряда 8,85 нКл/см2 прикреплен на нити одноименно заряженный шарик с массой 1г и зарядом 2нКл. Какой угол с плоскостью образует нить, на которой висит шарик?

6.8. Два шарика массой 1 кг каждый подвешены на нитях, верхние концы которых соединены вместе. Длина каждой нити 10 см. Какие одинаковые заряды надо сообщить шарикам, чтобы нити разошлись на
угол 60˚?

6.9. Два шарика одинакового радиуса и массы подвешены на двух нитях так, что их поверхности соприкасаются. После сообщения шарикам заряда 4.10-7Кл они оттолкнулись друг от друга и разошлись на угол 60˚. Найдите массу каждого шарика, если длина нити 20 см.

6.10. Четыре одинаковых точечных заряда q1 =q2 = q3 = q4 = 2 нКл находятся в вершинах квадрата со стороной 10 см. Определите силу, действующую на один из зарядов со стороны трех других.

6.11. Расстояние между пластинами плоского конденсатора 5 мм. После зарядки конденсатора до разности потенциалов 500 В между пластинами конденсатора поместили стеклянную пластинку (e=7), полностью заполняющую пространство конденсатора. Определите: 1) диэлектрическую восприимчивость стекла; 2) поверхностную плотность связанных зарядов на стеклянной пластинке.

6.12. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено двумя слоями диэлектрика — слюдяной пластиной (e1=7) толщиной d1 = 1 мм и парафиновой пластиной (e2=2) толщиной d2 = 0,5 мм. Определите: 1) напряженности электростатических полей в слоях диэлектрика; 2) электрическое смещение, если разность потенциалов между пластинами конденсатора U = 500 В.

6.13. Расстояние между пластинами плоского конденсатора d = 5 мм, разность потенциалов U = 1,2 кВ. Определите: 1) поверхностную плотность заряда на пластинах конденсатора; 2) поверхностную плотность связанных зарядов на диэлектрике, если известно, что диэлектрическая восприимчивость диэлектрика, заполняющего пространство между пластинами, æ = 1.

6.14. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено стеклом (e=7). Расстояние между пластинами
d = 5 мм, разность потенциалов U = 1 кВ. Определите:
1) напряженность поля в стекле; 2) поверх­ностную плотность заряда на пластинах конденсатора; 3) поверхностную плотность связанных зарядов на стекле.

6.15. К пластинам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов U1 = 500 В. Площадь пластин
S = 200 см2, расстояние между ними d = 1,5 мм. После отключения конденсатора от источника напряжения пространство между пластинами заполнили парафином (e = 2). Определите разность потенциалов U2 между пластинами после внесения диэлектрика. Определите также электроемкости конденсатора C1 и С2 до и после внесения диэлектрика.

6.16. К пластинам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов U1 = 500 В. Площадь пластин
S = 200 см2, расстояние между ними d = 1,5 мм. При включенном источнике питания в пространство между пластинами конденсатора внесли парафин (e = 2). Определите разность потенциалов U2 между пластинами после внесения диэлектрика. Определите также электроемкости конденсатора C1 и С2 до и после внесения диэлектрика.

6.17. Плоский воздушный конденсатор электроемкостью
С = 10 пФ заряжен до разности потенциалов U1 = 500 В. После отключения конденсатора от источника тока расстояние между пластинами конденсатора было увеличено в 3 раза. Определите: 1) разность потенциалов на обкладках конденсатора после их раздвижения; 2) работу внешних сил по раздвижению пластин.

6.18. К пластинам плоского воздушного конденсатора приложено напряжение U1 = 500 В. Площадь пластин S = 200 см2, расстояние между ними d1 = 1,5 мм. Пластины раздвинули до расстояния d2 = 15 мм. Найдите энергии W1 и W2 конденсатора до и после раздвижения пластин, если источник тока перед раздвижением отключался.

6.19. К пластинам плоского воздушного конденсатора приложено напряжение U1 = 500 В. Площадь пластин S = 200 см2, расстояние между ними d1 = 1,5 мм. Пластины раздвинули до расстояния d2 = 15 мм. Найдите энергии W1 и W2 конденсатора до и после раздвижения пластин, если источник тока перед раздвижением не отключался.

6.20. Электроемкость батареи, образованной двумя последовательно соединенными конденсаторами, равна 100 пФ, а заряд батареи 20 нКл. Определите электроемкость второго конденсатора, а также разности потенциалов на обкладках каждого конденсатора, если электроемкость первого конденсатора 200 пФ.

§

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site Сила тока:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.siteОпредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site (если Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ).

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site Плотность тока:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – площадь поперечного сечения проводника, Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – средняя скорость упорядоченного движения зарядов в проводнике, Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – концентрация зарядов, Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – элементарный заряд.

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site Зависимость сопротивления от параметров проводника:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – длина проводника, Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – площадь поперечного сечения проводника, Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – удельное сопротивление, Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – удельная проводимость.

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site Зависимость удельного сопротивления от температуры для металлических проводников:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – температурный коэффициент сопротивления; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – удельное сопротивление при Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – температура проводника.

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site Сопротивление системы проводников: при последовательном (а) и параллельном (б) соединениях:

а) Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , б) Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – сопротивление Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site -го проводника, Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – число проводников.

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site Сопротивления, необходимые для расширения пределов измерения приборами силы тока ( Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ) и напряжения ( Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ) в Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site раз:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site Законы Ома:

для однородного участка цепи:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,

для неоднородного участка цепи:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,

для замкнутой цепи:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – напряжение на однородном участке цепи, Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – разность потенциалов на концах участка цепи, Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – ЭДС источника, Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site– внутреннее сопротивление источника тока.

В дифференциальной форме:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – плотность тока, Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – удельная проводимость, Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site –напряжённость поля.

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site Сила тока короткого замыкания:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site Работа тока за время Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site :

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

Закон Джоуля-Ленца (количество теплоты, выделяемой при прохождении тока через проводник):

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site Мощность тока, выделяемая в нагрузке (полезная):

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site Полная мощность, выделяемая в цепи:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site Мощность, теряемая в источнике:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site Коэффициент полезного действия источника тока:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site Правила Кирхгофа:

1) Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – для узлов;

2) Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – для контуров,

где Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – алгебраическая сумма сил токов, сходящихся в узле, Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – алгебраическая сумма ЭДС в контуре.

§

Задача 1. ЭДС источника тока Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site =6 В. Наибольшая сила тока, которую может дать источник тока, Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site =5А. Какая наибольшая мощность Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site может выделиться на подключенном к источнику тока резисторе с переменным сопротивлением? Каким при этом будет КПД источника тока и какая мощность Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site будет расходоваться на нагревание самого источника?

Подставив формулу (2) в формулу (1), получим:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site . (3)

Из формулы (3) видно, что при постоянных величинах Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site и r мощность является функцией одной переменной – внешнего сопротивления R. Известно, что эта функция имеет максимум при условии R = r. В этом можно убедиться, применив общий метод исследования функций на экстремум с помощью производной.

Следовательно,

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site . (4)

Таким образом, задача сводится к отысканию сопротивления r внутреннего участка цепи (источника тока). Если учесть, что согласно закону Ома (2) для замкнутой цепи наибольшая сила тока Imax будет при внешнем сопротивлении R = 0 (ток короткого замыкания), то

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site . (5)

Подставив найденное из (5) значение внутреннего сопротивления r в формулу (4), получим:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

Мощность тока, выделяемая на внешнем участке цепи, является полезной по отношению к полной мощности источника тока, которая находится по формуле Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site и в нашем случае будет равна

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site . (6)

КПД источника тока равен отношению полезной мощности, выделяемой на внешнем участке цепи, к полной мощности источника тока:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site . (7)

В нашем случае Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site

Мощность, теряемую в источнике тока, можно найти по формуле: Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

В нашем случае: Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

Ответ: Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site ; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.siteЗадача 2. Электрическая цепь состоит из двух источников тока, трех сопротивлений и амперметра (рис.7.1). В этой цепи R1=100 Ом, R2=50 Ом, R3=20 Ом, ЭДС одного из источников тока Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site1=2 В. Амперметр регистрирует ток I3=50 мА, идущий в направлении, указанном стрелкой. Определите ЭДС второго источника тока Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site2. Сопротивлением амперметра и внутренним сопротивлением источников тока пренебречь.

Рис.7.1

Указания: Для расчета разветвленных цепей применяются правила Кирхгофа:

а) Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site – первое правило Кирхгофа;

б) Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site — второе правило.

На основании этих правил можно составить уравнения, необходимые для определения искомых величин (силы тока, сопротивления и ЭДС). Применяя правила Кирхгофа, следует соблюдать следующие указания:

1. Перед составлением уравнений произвольно выбрать: а) направления токов (если они не заданы по условию задачи) и указать их стрелками на чертеже; б) направления обхода контуров (например, по часовой стрелке).

2. При составлении уравнений по первому правилу Кирхгофа считать токи, подходящие к узлу, положительными, а токи, отходящие от узла, отрицательными. Число уравнений, составляемых по первому правилу Кирхгофа, должно быть на единицу меньше числа узлов, содержащихся в цепи.

3. При составлении уравнений по второму правилу Кирхгофа надо считать, что а) произведение силы тока на сопротивление участка контура IкRк входит в уравнение со знаком “плюс”, если направление тока в данном участке совпадает с выбранным направлением обхода контура, в противном случае произведение IкRк входит в уравнение со знаком “минус”, б) ЭДС входит в уравнение со знаком “плюс”, если она повышает потенциал в направлении обхода контура, т.е. если при обходе приходится идти от минуса к плюсу внутри источника тока; в противном случае ЭДС входит в уравнение со знаком “минус”. Число уравнений, составленных по второму правилу Кирхгофа должно быть равно числу независимых контуров, имеющихся в цепи. Для составления уравнений первый контур можно выбирать произвольно. Все последующие контуры следует выбрать таким образом, чтобы в каждый новый контур входила хотя бы одна ветвь цепи, не участвовавшая ни в одном из ранее использованных контуров. Если при решении уравнений, составленных указанным выше способом, получены отрицательные значения силы тока или сопротивления, то это означает, что ток через данное сопротивление в действительности течет в направлении, противоположном произвольно выбранному. При этом числовые значения силы тока будут правильными. Однако в этом случае неверным окажется вычисленное значение сопротивления. Тогда необходимо, изменив на чертеже направление тока в сопротивлении, составить новую систему уравнений и, решив ее, определить искомое сопротивление.

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.siteОпредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.siteРешение:

Выберем направления токов, как они показаны на рисунке, и условимся обходить контуры по часовой стрелке. По первому правилу Кирхгофа для узла F имеем:

I1I2I3 = 0. (1)

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site По второму правилу Кирхгофа имеем для контура ACDFA: – I1R1I2R2 = – Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site1 , или после умножения обеих частей равенства на – 1:

I1R1 I2R2 = Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site1 . (2)

Соответственно для контура AFGHA найдем:

I1R1 I3R3 = Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site2 . (3)

После подстановки известных числовых значений в формулы (1), (2) и (3) получим: I1I2–0,05=0, 50I1 25I2=1, 100I 0,05·20= Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site2 .

Перенеся в этих уравнениях неизвестные величины в левые части, а известные – в правые, получим систему 3 уравнений с тремя неизвестными:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site

Выразим из первого уравнения системы I2 и подставим во второе:

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site .

Подставляя I1 в третье уравнение, получаем Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site =4 В.

Ответ: Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site =4 В.

§

7.1. Гальванический элемент даёт на внешнее сопротивление 0,5 Ом силу тока 0,2 А. Если внешнее сопротивление заменить на 0,8 Ом, то ток в цепи 0,15 А. Определите силу тока короткого замыкания.

7.2. Найдите внутреннее сопротивление и ЭДС источника тока, если при силе тока 30 А мощность во внешней цепи равна 180 Вт, а при силе тока 10 А эта мощность равна 100 Вт.

7.3. Определите силу тока в цепи, состоящей из двух элементов с ЭДС, равными 1,6 В и 1,2 В и внутренними сопротивлениями 0,6 Ом и 0,4 Ом соответственно, соединённых одноимёнными полюсами.

7.4. Внешняя цепь источника тока потребляет мощность 0,75 Вт. Определите силу тока в цепи, если ЭДС источника 2 В и внутреннее сопротивление 1 Ом.

7.5. Амперметр сопротивлением 0,18 Ом предназначен для измерения силы тока до 10 А. Какое сопротивление надо взять и как его включить, чтобы этим амперметром можно было измерять силу тока до 100 А?

7.6. Вольтметр сопротивлением 2000 Ом предназначен для измерения напряжения до 30 В. Какое сопротивление надо взять и как его включить, чтобы этим вольтметром можно было измерять напряжение до
75 В?

7.7. Ток в проводнике сопротивлением 100 Ом равномерно нарастает от 0 до 10 А в течение 30 с. Чему равно количество теплоты, выделившееся за это время в проводнике?

7.8. По проводнику сопротивлением 3 Ом течёт равномерно возрастающий ток. Количество теплоты, выделившееся в проводнике за 8 с, равно 200 Дж. Определите заряд, протекший за это время по проводнику. В начальный момент времени ток был равен нулю.

7.9. Ток в проводнике равномерно увеличивается от нуля до некоторого максимального значения в течение 10 с. За это время в проводнике выделилось количество теплоты 1 кДж. Определите скорость нарастания тока в проводнике, если сопротивление его 3 Ом.

7.10. Источник тока с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 1 Ом подключён к нагрузке сопротивлением 9 Ом. Найдите: 1) силу тока в цепи, 2)мощность, выделяемую во внешней части цепи, 3) мощность, теряемую в источнике тока, 4) полную мощность источника тока, 5) КПД источника тока.

7.11. На рис. 7.2 Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site = Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site = Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site , R1 = 48 Ом, R2 = 24 Ом, падение напряжения U2 на сопротивлении R2 равно 12 В. Пренебрегая внутренним сопротивлением элементов, определите силу тока во всех участках цепи и сопротивление R3.

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site

Рис. 7.2 Рис.7.3

7.12. На рис. 7.3 Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site =2В, R1= 60 Ом, R2= 40 Ом, R3=R4= 20 Ом,
RG= 100 Ом. Определите силу тока IG через гальванометр.

7.13.На рис. 7.4 Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site = 2,1 В, Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site = 1,9 В, R1=45 Ом, R2= 10 Ом,
R3= 10 Ом. Найдите силу тока во всех участках цепи. Внутренним сопротивлением элементов пренебречь.

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.siteОпредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site

Рис. 7.4 Рис. 7.5

7.14. На рис. 7.5 сопротивления вольтметров равны R1=3000 Ом и R2=2000 Ом; R3=3000 Ом, R4=2000 Ом; Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site =200 В. Найдите показания вольтметров, если ключ К разомкнут. Внутренним сопротивлением источника пренебречь.

7.15. На рис.7.6 Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site = Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site =110 В, R1=R2= 200 Ом, сопротивление вольтметра 1000 В. Найдите показание вольтметра. Внутренним сопротивлением источников пренебречь.

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site

Рис. 7.6 Рис. 7.7

7.16. На рис.7.7 Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site = Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site = 2В, внутренние сопротивления источников равны 0,5 Ом, R1= 0,5 Ом, R2= 1,5 Ом. Найдите силу тока во всех участках цепи.

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.siteОпредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.siteОпредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site

Рис. 7.8 Рис.7.9

7.17. На рис.7.8 Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site = Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site = 100 В, R1= 20 Ом, R2= 10 Ом,
R3= 40 Ом, R4=30 Ом. Найдите показание амперметра. Внутренним сопротивлением источников и амперметра пренебречь.

7.18. В схеме на рис. 7.9 R1=1 Ом, R2=2 Ом, R3=3 Ом, сила тока через источник равна 2А, разность потенциалов между точками 1 и 2 равна 2 В. Найдите сопротивление R4.

Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site

Рис. 7.10 Рис. 7.11

7.19. Какую силу тока показывает амперметр на рис. 7.10, сопротивление которого RA=500 Ом, если Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site =1 В, Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site =2 В,
R3=1500 Ом и падение напряжения на сопротивлении R2 равно 1 В. Внутренним сопротивлением источников пренебречь.

7.20. На рис. 7.11 Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site =1,5 В, Опредеите плотность азота при температуре 27 градусов и давлении 100 кпа — Знания.site =1,6 В, R1=1 кОм, R2=2 кОм. Определите показания вольтметра, если его сопротивление
RV=2 кОм. Сопротивлением источников пренебречь.

Оцените статью
Кислород
Добавить комментарий