Задачи по электродинамике

Автор
Сообщение
Данешик
#5523 2011-04-19 11:47 GMT

1)

ЭДС=2,1 В

r=1,2 Ом

R1=7 Ом

R2=5 Ом

R3=4 Ом

Найти: J3=? U3=?

2) Найдите мощность эл. чайника, если за 20 минут нагревается 1,44 кг воды от 20 до 100 градусов Цельсия. КПД=60% (с воды=4200 Дж/кг*с)

3) Грузовой вагон при J=110 А и U=600 В развивает Fтяги=3кН. С какой vон будет двигаться, если КПД=60%?

4)Трамвай m=20т двигается со v=54 км/ч. После отключения эл.двигателя он тормозит до остановки на пути 450 м КПД=75%. Какую мощность потребляет эл.двигатель до торможения?


отредактировал(а) Данешик: 2011-04-19 16:11 GMT
iskander
#5524 2011-04-19 12:19 GMT

В первой задаче надо найти полное сопротивление цепи, состоящей из сопротивлений 1-3. сопротивления 1 и 2 соединены последовательно, найдите их общее сопротивление. Потом это найденное сопротивление R12 будет параллельно соединено с R3 - найдите это общее сопротивление. Зная общее сопротивление R примените закон Ома для полной цепи и найдите полный ток. Пока хватит.

Данешик
#5525 2011-04-19 12:35 GMT

то есть получается нужно по формуле нахождения Rобщего в последовательном соединении сначала 1-3 посчитать потом 1-2 и все это сложить?

(R1+R2)+(R1+R3)?


отредактировал(а) Данешик: 2011-04-19 12:41 GMT
iskander
#5528 2011-04-19 13:18 GMT

R1 и R2 соединены последовательно, найдите их общее сопротивление

Данешик
#5529 2011-04-19 13:22 GMT

Rобщее=R1+R2=7+5=12 Ом

iskander
#5530 2011-04-19 13:57 GMT

Ну вот теперь мы можем сопротивления 1 и 2 заменить одним эквивалентным сопротивлением R12=12 Ом и теперь у вас два сопротивления R12 и R3 соединенные параллельно, найдем их общее сопротивление R

Данешик
#5531 2011-04-19 14:00 GMT

При параллельном соединении формула такова:

1/Rоб=1/R1+1|R2=...

Вопрос а чему у нас R3 ровно? извините,что туплю..но я выпустила этот момент..

iskander
#5532 2011-04-19 14:13 GMT

У вас вверху написано R3=4 ом

\(\frac{1}{R}=\frac{1}{R_{12}}+\frac{1}{R_3}\)

откуда

\(R=\frac{R_{12}R_3}{R_{12}+R_3}\)

Добавлено спустя 10 минут

Посчитайте общее сопротивление


отредактировал(а) iskander: 2011-04-19 14:24 GMT
Данешик
#5533 2011-04-19 14:25 GMT

ой, точно...извините..

\(\frac{1}{R}=\frac{1}{R_12}+\frac{1}{R_3}=\frac{1}{12}+\frac{1}{4}\)

\(\R=\frac{(12*4)}{(12+4)}=\frac{48}{16}=3\)


отредактировал(а) Данешик: 2011-04-19 14:32 GMT
iskander
#5534 2011-04-19 14:30 GMT

Итак, общее сопротивление цепи 3 ома, внутреннее сопротивление источника ЭДС \(r=1,2\) ома. Давайте запишем закон Ома для полной цепи. Помните его?

Данешик
#5535 2011-04-19 14:33 GMT

если честно нет ((

iskander
#5536 2011-04-19 14:36 GMT

Она есть в любом учебнике

Закон Ома для полной цепи \(E=2,1 {в}\)

\(I=\frac{E}{R+r}\)

Посчитайте ток в общей части цепи \(I\)

Данешик
#5537 2011-04-19 14:39 GMT

\(I=\frac{2,1}{(3+1,2)}=\frac{2,1}{4,2}=0,5\)

iskander
#5538 2011-04-19 14:47 GMT

Ну вот, ток у нас 0,5 А. Это общий ток, подходя к развилке часть его пойдет через сопротивления 1 и 2 (пусть это будет ток \(I_1\)), а другая часть \(I_3\) через сопротивление 3.

1. Ясно, что сумма токов после разветвления равна току до разветвления.

2. Заметим, так же, что падение напряжения на сопротивлениях 1 и 3 (или на эквивалентном сопротивлении R12) равно падению напряжения на сопротивлении 3, потому что их концы соединены

1. \(I=I_1+I_3\)

2. \(I_1R_{12}=I_3R_3\)

Выражаем из 2 \(I_1\) и подставляем в 1.

Данешик
#5539 2011-04-19 14:51 GMT

чтобы разобраться до конца появился вопрос, а чему будет равен \(I_3\)? Откуда нам его выразить? или он уже дан?

iskander
#5540 2011-04-19 14:53 GMT

А мы этот ток и ищем. По условию задачи нам надо найти \(I_3\) и \(U_3\)

Данешик
#5541 2011-04-19 14:58 GMT

Это получается исходя из формулы \((I_3*12)=(I_3*4)\)

И что дальше? Я не могу сообразить как вывести...тут нужно перенести все \(I\) в одну сторону?

iskander
#5542 2011-04-19 14:59 GMT

У нас получилась система из двух уравнений с двумя неизвестными. Решается просто - чистая математика.

Данешик
#5543 2011-04-19 15:02 GMT

\(\left\{

\begin{eqnarray}I_1*12\\

I_3*4

\end{eqnarray}\)

iskander
#5544 2011-04-19 15:07 GMT

пункт 2.

2. \(I_1R_{12}=I_3R_3\)

откуда

\(I_1=I_3\cdot\frac{R_3}{R_{12}}=I_3\cdot\frac{4}{12}=\frac{I_3}{3}\)

подставляем это в пункт1

\(I=I_1+I_3=\frac{I_3}{3}+I_3=\frac{4I_3}{3}\)

откуда

\(I_3=\frac{3I}{4}=0.375 A\)

тогда

\(U_3=I_3R_3=1,5 B\)

все нашли.

Данешик
#5545 2011-04-19 15:10 GMT

Вы гений...спасибо Вам большое..!

iskander
#5546 2011-04-19 15:15 GMT

Часа через полтора появлюсь и можем порешать дальше. А в этой то задаче разобрались?

Данешик
#5547 2011-04-19 15:19 GMT

Да. Сейчас сидела перечитывала и поняла,что куда...Хорошо, я Вас тут подожду.

renat93
#5548 2011-04-19 15:32 GMT

\(P=\frac {A} {t}\)

\(Q=cm\Delta t\)

КПД=\(\frac {A} {Q} *100%\)

КПД=\(\frac {A} {cm \Delta t} *100%\)

100% A =КПД \(*cm\Delta t\)

P=КПД \(\frac {cm\Delta t} {100% * t}\)


отредактировал(а) renat93: 2011-04-19 15:35 GMT
Данешик
#5549 2011-04-19 15:37 GMT

последняя формула не совсем понятно...

Добавлено спустя 13 минут

у меня какая-то ерунда получилась...


отредактировал(а) Данешик: 2011-04-19 15:51 GMT
renat93
#5550 2011-04-19 15:59 GMT

2)\(P=\frac {A} {t}\)

А-работу, находим из формулы КПД: КПД \(=\frac {A} {Q} *100%\)

\(Q=cmt_2-t_1\) где t - температура

подставляем A-работу в \( P=\frac {A} {t}\)

Добавлено спустя 4 минут

Р= 60%*4200*1.44*(100-20) / 100% * 1200c=241.92 Вт

ответ:241.92 Вт


отредактировал(а) renat93: 2011-04-19 16:07 GMT
Данешик
#5551 2011-04-19 16:05 GMT

А Вы про какую задачу сейчас?

renat93
#5552 2011-04-19 16:07 GMT

#5550 renat93 :

2)\(P=\frac {A} {t}\)

А-работу, находим из формулы КПД: КПД \(=\frac {A} {Q} *100%\)

\(Q=cmt_2-t_1\) где t - температура

подставляем A-работу в \( P=\frac {A} {t}\)

Добавлено спустя 4 минут

Р= 60%*4200*1.44*(100-20) / 100% * 1200c=241.92 Вт

ответ:241.92 Вт

Добавлено спустя 1 минута

#5523 Данешик :

3) Fnzub=3кН.

это что означает...?? СИЛУ..???


отредактировал(а) renat93: 2011-04-19 16:09 GMT
Данешик
#5553 2011-04-19 16:10 GMT

о, значит у мя правильно получилось...))

renat93
#5554 2011-04-19 16:11 GMT

#5523 Данешик :

3) развивает Fnzub=3кН.

что это значит..??