Файл: Кафедра физики расчётнографическая работа 1 Вариант 8 Мальцева Ю. Е. Группа зи221 Номер студенческого билета.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 138
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
=
Ответ:
, против направления оси Х.
Задача №2
Условие: От источника с напряжением 10 кВ необходимо подать мощность 500 кВт на некоторое расстояние. Какое наибольшее сопротивление может иметь линия передачи, чтобы потери энергии в ней не превышали 10% от переданной мощности? Рассчитайте длину двухпроводной линия с такими потерями, если в качестве проводника взять алюминий с диаметром поперечного сечения 1 см. Изобразить электрическую схему подключения для данной задачи.
Дано: СИ: Решение:
U = 10кВ 10000В Ri
P = 500кВт 500000В
= 0,1(10%)
d = 1см 0,01м R
= ? P
= ?
Рисунок 2.1 - Электрическая схема подключения
Найдем потери энергии в линии:
Используя закон сохранения энергии:
Отсюда
Так как
, то:
- сопротивление проводника, зависящее от длины , сечения 
и материала.
- площадь поперечного сечения провода
Выразим из
Ответ:
, 
Задача №3
Условие: Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью 100 мГн, конденсатора емкостью 5 мкф и сопротивления 10 Ом. Определить, какая часть энергии контура преобразуется в тепло за один период. Через какое время энергия в контуре уменьшится в четыре раза и сколько колебаний произойдет за это время? Изобразить график, затухающих колебания для энергии, соответствующих уравнению ????(????) в пределах двух времён релаксации. Примечание: изобразите на рисунке электрический колебательный контур, в котором возникают свободные затухающие колебания.
Ответ:
= 0.35; ???? = 1.38 · 10-2 c; ???? = 3.1
Дано: СИ: Решение:
L = 100мГн 0,1Гн
C = 5мкФ 5*10-6Ф
L
C
R = 10Ом
W = ?
t = ?
N = ?
2t = ?
Рисунок 3.1 - электрический колебательный контур, в котором возникают свободные затухающие колебания
R
Добротность контура Q показывает, как быстро убывает энергия в контуре за один период колебаний:
, где
, 
Полная энергия контура в любой момент времени определяется по формуле:
В начальный момент времени t=0 энергия
, тогда 
=
=4 (по условию задачи). Прологарифмируем и получим: 
=
Выразим время:
- количество колебаний, где 
, следовательно:
Время релаксации:
=
=0,37
Wt
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
Рисунок 3.2 - график зависимости полной энергии колебательной системы от t
0 0,01 0,02 0,03 0,04 t, c
Ответ:
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица 1 - Фундаментальные физические величины
Ответ:
, против направления оси Х.Задача №2
Условие: От источника с напряжением 10 кВ необходимо подать мощность 500 кВт на некоторое расстояние. Какое наибольшее сопротивление может иметь линия передачи, чтобы потери энергии в ней не превышали 10% от переданной мощности? Рассчитайте длину двухпроводной линия с такими потерями, если в качестве проводника взять алюминий с диаметром поперечного сечения 1 см. Изобразить электрическую схему подключения для данной задачи.
Дано: СИ: Решение:
U = 10кВ 10000В RiP = 500кВт 500000В
= 0,1(10%) d = 1см 0,01м R
= ? P = ? Рисунок 2.1 - Электрическая схема подключения
Найдем потери энергии в линии:
Используя закон сохранения энергии:
Отсюда
Так как
, то: - сопротивление проводника, зависящее от длины , сечения
и материала.
- площадь поперечного сечения проводаВыразим из
Ответ:
, Задача №3
Условие: Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью 100 мГн, конденсатора емкостью 5 мкф и сопротивления 10 Ом. Определить, какая часть энергии контура преобразуется в тепло за один период. Через какое время энергия в контуре уменьшится в четыре раза и сколько колебаний произойдет за это время? Изобразить график, затухающих колебания для энергии, соответствующих уравнению ????(????) в пределах двух времён релаксации. Примечание: изобразите на рисунке электрический колебательный контур, в котором возникают свободные затухающие колебания.
Ответ:
= 0.35; ???? = 1.38 · 10-2 c; ???? = 3.1Дано: СИ: Решение:
L = 100мГн 0,1Гн
C = 5мкФ 5*10-6Ф
L
C
R = 10Ом
W = ?
t = ?
N = ?
2t = ?
Рисунок 3.1 - электрический колебательный контур, в котором возникают свободные затухающие колебания
R
Добротность контура Q показывает, как быстро убывает энергия в контуре за один период колебаний:
, где
, Полная энергия контура в любой момент времени определяется по формуле:
В начальный момент времени t=0 энергия
, тогда = =4 (по условию задачи). Прологарифмируем и получим: = Выразим время:
- количество колебаний, где , следовательно: Время релаксации:
= =0,37| t,с |  , |
 =0,01 | 0,37 |
 =0,02 | 0,14 |
| 1,5 τ=0,03 | 0,05 |
| 2 τ=0,04 | 0,02 |
Wt
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
Рисунок 3.2 - график зависимости полной энергии колебательной системы от t
0 0,01 0,02 0,03 0,04 t, c
Ответ:
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица 1 - Фундаментальные физические величины
| № | Величина | Обозначение | Значение |
| 1. | Магнитная постоянная |  0 | 4  ·10-7 Гн/м |
| 2. | Электрическая постоянная |  0 | 8,85418782·10-12 Ф/м |
| 3. | Скорость света в вакууме | с | 299792458 м/с ≈ 3·108 м/с |
| 4. | Элементарный заряд | е | 1,6021892·10-19 Кл |
| 5. | Постоянная Планка | h | 6,626176·10-34 Дж·с |
| Постоянная Планка (редуциро- ванная) | ћ | 1,0545887·10-34Дж·с | |
| 6. | Число Авогадро | NА | 6,0220943·1023 моль-1 |
| 7. | Атомная единица массы | а.е.м. | 1,6605655·10-27 кг |
| 8. | Энергетический эквивалент одной а.е.м. | | 931,5016 МэВ |
| 9 | Масса покоя: электрона | mе | 9,109534·10-31 кг |
| 5,4858026·10-4а.е.м. | |||
| 10 | мюона |  | 1,883566·10-28 кг |
| 0,11342920 а.е.м. | |||
| 11 | протона | mp | 1,6726485·10-27 кг |
| 1,007276470 а.е.м. | |||
| 12 | нейтрона | mn | 1,6749543·10-27 кг |
| 1,008665012 а.е.м. | |||
| 13. | Удельный заряд электрона | е/me | 1,7588047·1011 Кл·кг |
| 14. | Число Фарадея | F | 9,648456·104 ККл/моль |
| 15. | Постоянная Ридберга | R | 1,097373142·107 м-1 |
| 16. | Боровский радиус | a0 | 5,2917706·10-11 м |
| 17 | Комптоновская длина волны: электрона | λк | 2,4263089·10-12 м |
| 18 | протона | λк | 1,3214099·10-15 м |
| 19. | Магнетон Бора | Б | 9,274078·10-24 Дж/Т |
| 20. | Ядерный магнетон | яд | 5,050824·10-27 Дж/Т |
| 21 | Магнитный момент: электрона | е | 9,284832·10-24 Дж/Т |
| 22 | протона | p | 1,4106171·10-26 Дж/Т |
| 23. | Газовая постоянная | R | 8,31441 Дж/(моль·К) |
| № | Величина | Обозначение | Значение |
| 25. | Постоянная Больцмана | k | 1,380662·10-23 Дж/К |
| 26. | Постоянная Стефана-Больцмана |  | 5,67032·10-8 Вт/(м2·К4) |
| 27. | Гравитационная постоянная | G | 6,6720·10-11 Н·м2/кг2 |
| 28. | Квант магнитного потока | Ф0 | 2,0678506·10-15Вб |
| 29. | Квант циркуляции | | 3,6369455·10-4 Дж/(Гц·кг) |