СБОРНИК ЗАДАЧ ПО КУРСУ ФИЗИКИ

Л.В.Гулин, С.В.Анахов

 

СБОРНИК ЗАДАЧ ПО КУРСУ ФИЗИКИ

 

Учебно-методическое пособие

 

Екатеринбург

ББК В3я73

УДК 530.1 (076)

Г 94

 

Сборник задач по курсу физики: Учеб.-метод. пособие / Л.В.Гулин, С.В.Анахов. - Екатеринбург: ГОУ ВПО «Российский гос. проф.-пед.ун-т», 2009. – 120 с.

 

В учебно-методическом пособии приведены варианты контрольных работ по курсу физики, даны методические указания к их выполнению, примеры решения типовых задач.

Предназначено студентам инженерно-педагогиче­ских и профессионально-педагогических специально­стей.

 

 

Отв. редактор доктор физико-математических наук, профессор А.С. Борухович

 

 

Рецензенты: заведующий кафедрой общей физики Уральского государственного педагогического университета доктор физико-математических наук, профессор П.С. Попель; заведующий кафедрой микропроцессорной техники Российского государственного профессионально-педагогического университета кандидат технических наук, доцент А.А. Карпов

 

У   У

Гулин Л.В., Анахов С.В., 2009   ГОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», 2009

Введение

В условиях интенсивного научно-технического прогресса необходимо повышение уровня естественнонаучного образования. Для этого максимальное внимание должно быть уделено изучению в высших учебных заведениях любого профиля дисциплин, составляющих фундамент современного учения об окружающем мире.

В этом смысле физика занимает особое положение. Именно на ее основе развиваются все направления техники. В недрах физики появились многие основополагающие идеи современной химии и биологии. На стыке физики и математики родилась кибернетика. Достижения физики последних десятилетий стимулировали появление новой междисциплинарной науки - синергетики. Изучение физики расширяет общий кругозор, развивает критический подход к анализу не только явлений живой и неживой природы, но и закономерностей развития общества.

Современная физика как наука является важнейшим достижением общечеловеческой культуры в целом. Постоянное оперирование моделями при изучении физики вырабатывает способность к абстрактному мышлению, выделению в том или ином явлении главного, а широкое применение математического аппарата приучает к использованию научных методов. Современный специалист любого профиля встречается в своей практике с большим числом разнообразных механизмов, приборов и методов исследования. Понять принципы действия большинства из них невозможно без общефизической подготовки.

Настоящий сборник задач поможет студентам овладеть приемами и методами решения конкретных задач из различных областей физики.

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

1.1. Самостоятельная работа студента

 

Учебная работа студента по курсу физики склады­вается из работы на установочных лекциях и практи­ческих занятиях во время лабораторно-экзаменацион­ной сессии и решения задач контрольной работы в ходе самостоятельного изучения курса в межсессион­ный период.

Самостоятельное изучение курса физики следует проводить по учебным пособиям и учебникам [1-12]. Справочные материалы, необходимые при решении задач, приведены в приложении.

 

Выполнение лабораторных работ

 

Целью лабораторных работ является закрепление знания основных законов физики, получение навыков работы с измерительными приборами, изучение методов обработки результатов измерений, формирование умений правильно представлять результаты эксперимента и делать из него выводы.

На лабораторную работу выделяется четыре часа. В течение первой половины времени изучаются теоретические вопросы, методика выполнения работы и проводятся измерения. В остальное время осуществляется обработка результатов измерений, оформляется отчет, который защищается перед преподавателем, ведущим лабораторную работу. Лабораторная работа считается выполненной, если студент провел измерения, составил отчет и успешно защитил его.

Методика выполнения лабораторной работы, теория изучаемого в ней физического явления, порядок оформления отчета и контрольные вопросы изложены в методических указаниях к лабораторной работе, которые выдаются студенту в лаборатории или в читальном зале библиотеки университета.

Перед выполнением лабораторной работы студенту нужно пройти инструктаж по технике безопасности. Разрешение на выполнение измерений дает преподаватель или лаборант.

 

Сдача экзамена и зачета

 

Изучение физики в каждом семестре заканчивается сдачей экзамена или зачета. Вид отчетности определяется учебным планом и зависит от специализации, формы и сроков обучения.

Необходимое условие допуска студента к сдаче экзамена или зачета - выполнение всех контрольных мероприятий и лабораторных работ. Для студентов-заочников обязательным является собеседование с преподавателем, проверяющим контрольную работу. Только при положительном результате собеседования студент получает зачет по контрольной работе и допускается к сдаче семестрового экзамена или зачета.

Экзамены и зачеты проводятся по расписанию во время лабораторно-экзаменационной сессии. По нормам высшей школы на экзамен выделяется целый день, на зачет - половина рабочего дня.

Экзамены принимаются по билетам или тестам, утвержденным заведующим кафедрой. В билете, как правило, имеется два теоретических вопроса и задача. Перечень теоретических вопросов комплекта билетов сообщается или выдается студентам на установочной сессии. Студенты, показавшие отличные и хорошие знания при защите контрольных работ, освобождаются от решения задачи на экзамене. Студенты, отлично выполнившие контрольные работы, по представлению преподавателя могут быть освобождены заведующим кафедрой от экзамена с проставлением в экзаменационную ведомость оценки " отлично". Список таких студентов сообщается учебной группе перед началом экзамена или зачета.

Зачет может приниматься по усмотрению преподавателя по билетам, тестам или по результатам выполнения контрольной работы.

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Механика (№№ 101-170)

 

Пример 1. Эскалатор поднимает идущего по нему вверх человека за t₁=1 мин. Если человек будет идти вдвое быстрее, то он поднимется за t₂=45 с. Сколько времени будет подниматься человек, стоящий на эскалаторе?

Решение. Пусть искомое время равно t; расстояние, которое человек проезжает на эскалаторе, равно s, а скорость движения эскалатора равна v. При равномерном движении эти величины связаны соотношением

. (1)

Аналогичные соотношения могут быть записаны для t₁ и t₂:

, (2)

 

. (3)

 

Скорости v₁ и v₂ можно найти следующим образом:

 

v₁ = v + v_о, (4)

 

v₂ = v + 2v_о, (5)

 

где v₀ - скорость движения человека относительно эскалатора в случае, когда время подъема равно t₁.

Подставляя соотношения (4) и (5) в формулы (2) и (3), получим

 

, (6)

 

. (7)

 

Перепишем соотношения (6) и (7) в виде

 

,

 

.

 

Введем обозначение x = v_о/s. Тогда с учетом соотношения (1) получим систему уравнений

 

 

Почленное вычитание уравнения (8) из уравнения (9) дает

 

 

Подставляя x в уравнение (8), получим

 

^.

После преобразований получим выражение

 

^.

 

Выразив t₁ в секундах, находим

 

^{= 90 с.}

 

 

Пример 2. Скорость тела, движущегося прямолинейно, меняется по закону v = At + Bt³, где A = 1 м/с²; B = 3 м/с⁴.

Чему будет равно ускорение тела к моменту времени, когда оно пройдет расстояние s = 14 м?

Решение. Ускорение есть производная от скорости по времени:

. (1)

 

Время t находим, используя соотношение

 

. (2)

 

Введем обозначение z = t² и, используя исходные данные, запишем соотношение (2) в виде

 

^.

 

После преобразований получим уравнение

 

3z² + 2z - 56 = 0. (3)

 

Решение уравнения (3) дает

 

= 4 с²,

 

= -4, 7 с².

 

Значение z₂ должно быть отброшено, так как в соответствии с введенным обозначением z > 0. Подставляя z = 4 с² в уравнение (1), находим

 

= 37 м/с².

 

Пример 3. Траектория движения материальной точки задается уравнениями: x = At²; y = Bt, где A = 4 м/с²; B = 2 м/с. Радиус кривизны траектории через промежуток времени t = 1 с после начала движения равен R = 17 м. Определить полное ускорение точки в этот момент времени. Построить траекторию движения за первые две секунды.

Решение. Уравнение траектории задано в параметрическом виде:

x = At², (1)

 

y = Bt. (2)

 

Чтобы получить уравнение траектории в явном виде, исключим время из уравнений (1) и (2):

 

.

 

Полученное выражение представляет собой уравнение верхней ветви параболы, ось которой направлена вдоль оси x. Для построения траектории найдем по уравнениям (1) и (2) значения x и y в моменты времени, взятые с интервалом 0, 5 с:

 

t, c	x, м	y, м
0, 0
0, 5
1, 0
1, 5
2, 0

 

Траектория движения точки представлена на рис. 1.

 

 

Рис. 1

Полное ускорение определяется по формуле

 

, (3)

 

где и - тангенциальное и нормальное ускорения соответственно. Эти ускорения находим по формулам

 

, (4)

 

, (5)

 

где v - модуль вектора скорости точки, определяемый по формуле

 

. (6)

 

В свою очередь, v_x и v_y - проекции вектора скорости на оси x и y - вычисляются по формулам

 

, (7)

 

(8)

 

Подставляя уравнения (7) и (8) в (6), получим

 

, (9)

 

 

а затем в соответствии с формулой (4) находим

 

(10)

 

Вычисления по формуле (9) дают значение модуля скорости, равное v = 8, 25 м/с, что после подстановки в уравнение (5) позволяет определить нормальное ускорение:

 

= 4 м/с². (11)

 

Подставляя результаты вычислений по формулам (10) и (11) в выражение (4), находим полное ускорение:

 

= 8, 73 м/с².

 

Пример 4. Шайба лежит на платформе, вращающейся вокруг вертикальной оси. Расстояние от шайбы до оси вращения равно R = 2 м. При частоте вращения n = 9 об/мин шайба начинает скользить по платформе. Определить коэффициент трения шайбы о платформу.

Решение. На шайбу действуют три силы (рис. 2): сила тяжести , сила нормальной реакции опоры и сила трения .

 

 

Рис.2

 

Запишем уравнение движения шайбы (второй закон Ньютона) сначала в векторной форме:

 

,

 

затем в проекциях на оси Ox:

(1)

и Oy:

. (2)

 

Оставаясь неподвижной относительно платформы, шайба вместе с тем движется с ускорением, которое является центростремительным и определяется по формуле

, (3)

 

где v - линейная скорость шайбы.

Модуль силы трения вычисляется по формуле

 

, (4)

 

где m - коэффициент трения.

Перепишем формулу (4) с учетом уравнения (2):

 

, (5)

 

а уравнение (1) - с учетом формул (3) и (5):

. (6)

Линейная скорость связана с частотой вращения соотношением

 

. (7)

 

Подставляя уравнение (7) в формулу (6), имеем

 

.

После преобразований и подстановки исходных данных в системе СИ получим

 

0, 18.

 

Пример 5. Конькобежец массой m₁, стоя на льду, толкает в горизонтальном направлении камень массой m₂ = 5 кг и откатывается назад со скоростью u₁= 0, 3 м/с относительно земли. Коэффициент трения камня о лед равен m =0, 06; расстояние, на которое переместился камень, равно s = 15 м. Определить массу конькобежца.

Решение. Конькобежец и камень (рис. 3) составляют замкнутую систему, для которой выполняется закон сохранения импульса

 

(1)

 

Левая часть уравнения (1) представляет собой импульс системы " конькобежец - камень" до толчка, когда камень и конькобежец покоились; правая — после толчка.

 

Рис. 3

 

Запишем уравнение (1) в проекциях на горизонтальную ось:

0 = - m₁u₁ + m₂u₂

 

и получим выражение для модуля скорости камня после броска

(2)

При движении камня по льду на него действуют три силы: сила тяжести , сила нормальной реакции опоры и сила трения . Первые две силы перпендикулярны к направлению движения и работы не совершают, поэтому работа всех сил будет равна работе силы трения:

.

 

Изменение кинетической энергии камня в процессе торможения после броска составит

.

 

Используя теорему о кинетической энергии, получим

. (3)

Переписав формулу (3) с учетом выражения (2):

 

,

получим выражение для расчета искомой величины

 

.

После подстановки исходных данных имеем

 

= 70 кг.

 

Пример 6. Нерастяжимая тонкая гибкая нить одним концом закреплена, как показано на рис.4, затем перекинута через невесомый подвижный блок и через неподвижный блок в виде сплошного диска массой m = 6 кг. К подвижному блоку подвешен груз массой m₁ = 5 кг, ко второму концу нити подвешен груз массой m₂ = 10 кг.

Определить: 1) скорости поступательного движения грузов v₁ и v₂ , когда они, будучи предоставленными самим себе, придут в движение и правый груз опустится на высоту h = 3, 5 м; 2) ускорения a₁ и a₂, с которыми будут двигаться грузы; 3) силы натяжения нити. Трением, массой нити и массой подвижного блока можно пренебречь.

 

Рис. 4

Рис. 5

Решение. На тела системы действуют консервативные силы тяжести и упругости, поэтому выполняется закон сохранения механической энергии:

 

, (1)

где w - угловая скорость неподвижного блока;

J - момент инерции неподвижного блока.

Очевидно, что

. (2)

 

Скорость поступательного движения правого груза совпадает с линейной скоростью точек, лежащих на ободе неподвижного блока, поэтому

 

, (3)

 

где R - радиус неподвижного блока.

Момент инерции блока в виде сплошного диска определяется по формуле

. (4)

Перепишем уравнение (1) с учетом формул (2)-(4):

.

 

После преобразований получим

 

. (5)

Подставляя исходные данные в формулу (5), найдем скорость v₂:

= 6 м/с,

 

а затем по формуле (2) вычислим v₁:

= 3 м/с.

 

Ускорение второго груза найдем по формуле

 

= 5, 14 м/с². (6)

 

Очевидно, что ускорение первого груза будет вдвое меньше:

= 2, 57 м/с². (7)

 

Рассмотрим силы, действующие на тела системы (рис. 5). На первый груз действуют силы натяжения нити и , а также сила тяжести . На второй груз действует сила тяжести и сила натяжения нити .

Направим ось y вертикально вверх и напишем для каждого груза уравнение движения (второй закон Ньютона) в проекциях на эту ось.

Для первого груза

, (8)

 

для второго груза

. (9)

Момент сил и относительно оси подвижного блока равен нулю, так как блок невесомый. Из этого следует, что и уравнение (8) может быть переписано в виде

.

 

Найдем Т₁ с учетом формулы (7):

 

= 30, 9 Н. (10)

 

Выразим T₂ из уравнения (9) и найдем с учетом (6):

= 46, 6 H. (11)

 

Под действием сил и неподвижный блок будет вращаться по часовой стрелке с угловым ускорением e. Согласно основному закону динамики вращательного движения

 

T'R - TR = Je. (12)

 

Угловое ускорение e связано с ускорением второго груза а₂ и радиусом неподвижного блока R соотношением

. (13)

 

Подстановка формул (4) и (13) в выражение (12) приводит после сокращения на R к уравнению

 

.

 

Это уравнение нужно лишь для проверки правильности ранее найденных значений Т₁ и Т₂, так как согласно третьему закону Ньютона с учетом невесомости нити имеем

 

T'= Т₂ = 46, 6 Н,

Т = Т₁ = 30, 9 Н.

Пример 7. Горизонтальная платформа в виде сплошного диска массой m₁ = 200 кг вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через ее центр, с частотой n = 8, 5 об/мин. Человек массой m₂ стоит при этом в центре платформы. Когда человек перешел на край платформы, она стала вращаться с частотой n’ = 5 об/мин. Найти массу человека, считая его материальной точкой.

Решение. Человек и платформа представляют собой замкнутую систему тел, вращающихся вокруг одной и той же неподвижной оси. Для такой системы справедлив закон сохранения момента импульса

 

, (1)

 

где J₁ и — моменты инерции платформы до и после перехода человека соответственно;

J₂ и — моменты инерции человека до и после перехода соответственно;

w — угловая скорость платформы и человека до перехода;

w’ — угловая скорость платформы и человека после перехода.

Угловые скорости связаны с частотой вращения соотношениями

 

, (2)

(3)

 

Момент инерции платформы (сплошного диска) определяется по формуле

, (4)

где R - радиус платформы.

Очевидно, что J₁ = Момент инерции человека (материальной точки), находящегося на краю платформы, определяется по формуле

 

(5)

 

Момент инерции человека, стоящего в центре платформы, равен J₂ = 0. C учетом этого, а также принимая во внимание формулы (2)-(5), перепишем уравнение (1) в виде

 

.

 

После сокращений на общие множители и перегруппировки членов получим

. (6)

 

Подстановка исходных данных в формулу (6) дает

 

70 кг.

 

Термодинамика (№№ 231-250)

 

Пример 1. Кислород массой m = 2 кг занимает объем V₁ = 1 м³ и находится под давлением P₁ = 0, 2 МПа. После нагревания при постоянном давлении он занял объем V₂ = 3 м³, а затем его давление в ходе изохорического процесса стало равным P₃ = 0, 5 МПа. Найти изменение внутренней энергии газа DU, совершенную им работу A и количество теплоты Q, переданной газу. Построить график процесса.

Решение. График процесса приведен на рис. 6.

Работа расширения газа A₁₂ при изобарическом переходе из состояния 1 в состояние 2 вычисляется по формуле

 

 

Работа газа A₂₃ при изо-хорическом переходе из сос-тояния 2 в состояние 3 равна нулю.

 

Таким образом, полная работа A, совершаемая газом при переходе из состояния 1 в состояние 3, равна

 

.

 

Изменение внутренней энергии газа при переходе 1®2®3 определяется соотношением

 

(1)

 

где i - число степеней свободы газа;

T₁ и T₃ - температура газа соответственно в начальном и конечном состояниях.

Уравнения Менделеева - Клапейрона для состояний 1 и 3 запишутся в виде

(2)

(3)

 

После совместного решения уравнений (1)-(3) получим выражение для изменения внутренней энергии газа:

 

Согласно первому началу термодинамики, теплота Q, переданная газу, расходуется на совершение газом работы и на изменение его внутренней энергии:

Q = A + D¹U.

 

Произведем вычисления, учитывая, что для двухатомных молекул кислорода кг/моль, а число степеней свободы i = 5:

A = A₁₂ = 0, 2 × 10⁶ × (3 - 1) = 0, 4 × 10⁶ Дж = 0, 4 МДж;

 

× МДж;

 

Q = (3, 25 + 0, 4) = 3, 65 МДж.

Пример 2. Тепловой двигатель, работающий по циклу Карно, получает тепло от нагревателя при температуре 227 °С в количечтве Q₁=5 кДж за цикл и передает часть его окружающему воздуху. При этом двигатель совершает за цикл работу, равную 2 кДж.

С каким к.п.д. работает двигатель? Какова температура окружающего воздуха и как изменяется его энтропия за счет работы двигателя в течении одного цикла?

 

Р е ш е н и е. Коэффициент полезного действия двигателя, работающего по циклу Карно, равен

 

(1)

 

где Q₂ - тепло, передаваемое двигателем холо-дильнику (окружающей среде);

A - работа;

Т₂ – температура холодильника (окружающей среды - воздуха);

Т₁ - температура нагревателя.

Отсюда к.п.д.:

.

 

Температура окружающей среды (Т₁=227+273=500К):

 

Т₂=Т₁(1-h)=500(1-0, 4)=300К=27⁰С.

 

Изменение энтропии окружающей среды определим по формуле Клаузиуса:

 

=0, 01кДж/К=10Дж/К.

 

Заметим, что энтропия окружающей среды возрастает, так как она получает тепло от теплового двигателя.

 

Электростатика

 

Пример 1. Два точечных электрических заряда q₁ = 1 нКл и q₂ = - 2 нКл находятся в воздухе на расстоянии d = 10 см друг от друга. Определить напряженность и потенциал j 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.

Решение. Согласно принципу суперпозиции электрических полей каждый заряд создает поле независимо от присутствия в пространстве других зарядов. Поэтому напряженность электрического поля в искомой точке может быть найдена как геометрическая сумма напряженностей полей, создаваемых каждым зарядом в отдельности: . Напряженности электрического поля, создаваемого в воздухе (e = 1) зарядами q₁ и q₂, равны

, . (1)

 

Вектор (рис. 7) направлен по силовой линии от заряда q₁, так как этот заряд положителен; вектор направлен также по силовой линии, но к заряду q₂, поскольку этот заряд отрицателен.

 

 

Модуль вектора найдем по теореме косинусов:

 

, (2)

 

где a - угол между векторами и , который мо-жет быть найден из треугольника со сторонами r₁, r₂ и d:

.

 

Во избежание громоздких записей значение cosa удобнее вычислить отдельно:

 

.

 

Подставляя выражения Е₁ и Е₂ из уравнений (1) в формулу (2) и вынося общий множитель за знак корня, получаем

 

.

 

В соответствии с принципом суперпозиции потен-циал поля, создаваемого двумя зарядами q₁ и q₂, равен алгебраической сумме потенциалов, т.е.

 

. (3)

 

Потенциал электрического поля, создаваемого в воздухе (e = 1) точечным зарядом q на расстоянии r от него, вычисляется по формуле

 

. (4)

 

Согласно формулам (3) и (4),

 

.

Учтем, что

,

 

и произведем вычисления:

 

 

× 10³ В/м кВ/м.

 

157 В.

 

При вычислении Е знак заряда q₂ опущен, так как он определяет направление вектора напряженности, которое было учтено при графическом изображении вектора (см. рис. 7).

Пример 2. Конденсатор емкостью C₁ = 3 мкФ был заряжен до разности потенциалов U₁ = 40 В. После отключения от источника тока его соединили параллельно с другим незаряженным конденсатором емкостью C₂ = 5 мкФ. Какая энергия W израсходуется на образование искры в момент присоединения второго конденсатора?

Решение. Энергия, израсходованная на образование искры, равна

 

W = W₁- W₂, (1)

 

 

где W₁ - энергия, которой обладал первый конден-сатор до присоединения к нему второго конден-сатора;

W₂ - энергия, которую имеет батарея, состав-ленная из двух конденсаторов.

Энергия заряженного конденсатора определяется по формуле

, (2)

 

где C - емкость конденсатора;

U - разность потенциалов между его обкладками.

Выразив в уравнении (1) энергии W₁и W₂ по формуле (2) и приняв во внимание, что общая емкость параллельно соединенных конденсаторов равна сумме емкостей отдельных конденсаторов, получим

, (3)

 

где U₂ - разность потенциалов на зажимах батареи конденсаторов.

Учитывая, что общий заряд q после подключения второго конденсатора остался прежним, выразим разность потенциалов U₂ следующим образом:

 

. (4)

 

Подставив выражение (4) в формулу (3), найдем

 

.

Произведем вычисления:

 

1, 5 × 10^-3 Дж.

 

 

Постоянный ток

 

Пример 1. ПотенциометрссопротивлениемR_п= 100 Ом подключен к батарее, ЭДС которой e = 150 В, а внут-реннее сопротивление r = 50 Ом, как показано на рис. 8.

Определить:

1) показание вольтметра, соединенного с одной из клемм потенциометра В и подвижным контактом А, установленным посередине потенциометра, еслисопротивление вольтметраравно R_V =500 Ом;

2) разность потенциалов между теми же точками потенциометра при отключении вольтметра.

Решение. Показание вольтметра, подключенного к точкам А и В (рис. 8), или разность потенциалов U₁ между точками А и В, определяем по формуле

 

U₁ = I₁R₁, (1)

 

где R₁ - сопротивление параллельно соединенных вольтметра и половины потенциометра;

I₁ - суммарная сила тока в ветвях этого соединения (она равна силе тока в неразветвленной части цепи).

Силу тока I₁ найдем по закону Ома для полной цепи:

, (2)

 

где R - сопротивление внешней цепи. Оно является суммой двух сопротивлений:

 

. (3)

 

Перепишем формулу (2) с учетом выражения (3):

 

(4)

 

Сопротивление R₁ найдем по формуле параллельного соединения проводников

 

,

откуда

. (5)

 

Произведем промежуточные вычисления по формулам (5), (4) и (1):

 

45, 5 Ом,

 

1, 03 А,

 

U₁ = 1, 03 × 45, 5 = 46, 9 В.

 

Разность потенциалов между точками А и B при отключенном вольтметре равна произведению силы тока I₂ на половину сопротивления потенциометра:

 

(6)

 

Силу тока в цепи при отключенном вольтметре определяем по формуле

(7)

 

Подставив выражение (7) в формулу (6), найдем разность потенциалов U₂:

 

После вычислений получим

 

50 В.

 

Пример 2. Найти мощность, выделяемую электри-ческим током в нагрузке R = 25 Ом, если последняя подключена к источнику постоянного тока с внут-ренним сопротивлением r = 0, 1 Ом и током короткого замыкания I_к.з = 150 А.

Решение. Записываем выражение для определения мощности, выделяемой на нагрузке R:

 

P = I²R. (1)

 

Согласно закону Ома для замкнутой цепи

 

. (2)

 

Запишем соотношение, связывающее ток короткого замыкания I_к.з, ЭДС источника e и его внутреннее сопротивление r:

. (3)

Отсюда

12Следующая ⇒

Поделиться: