Тогда напряжение на зажимах источника, питающего последовательно соединённые конденсаторы

                                   U = q / C₀₁  = C₁U₁ / C₀₁ = 80 B.                                  

Задача № 16. Определить ЭДС и внутреннее сопротивление аккумулятора, если известно, что при замыкании его на внешнее сопротивление R₁ напряжение на зажимах аккумулятора U₁, а при замыкании на сопротивление R₂ напряжение на зажимах U₂. Сопротивлением подводящих проводов пренебречь.

Поскольку необходимо определить два неизвестных Е и r, которые в обоих замыканиях аккумулятора на внешние сопротивления R₁ и R₂ остаются постоянными, то для их определения необходимо записать два уравнения закона Ома для полной цепи в виде:

                           Е = U₁ + (U₁ / R₁) r;                                                    (3. 17 )

                             E = U₂ + (U₂ / R₂) r.                                                    (3.18)

Приравняв правые части равенств (3.17) и (3.18) получим уравнение, из которого определится внутреннее сопротивление аккумулятора:

                        U₁ + (U₁ / R₁) r = U₂ + (U₂ / R₂) r;                                    (3. 19 )

                         r = ( U₂ - U₁ )/ [ ( U₁ / R₁) - (U₂ / R₂) ] .                            (3.20)

Подстановка полученного значения для внутреннего сопротивления в одно из уравнений (3.17) или (3.18) даёт значение ЭДС аккумулятора:

                      Е = U₂ [( 1 – R₁ / R₂) / (1 – U₂R₁/ U₁R₂) ].                           

Задача № 17 . Собирающая линза даёт изображение некоторого предмета на экране. Высота изображения равна h₁. Оставляя неподвижными экран и предмет, перемещают линзу до получения на экране второго чёткого изображения предмета. При этом высота изображения равна h₂. Найти действительную высоту предмета h.

Построения изображения предмета при двух положениях линзы приведены на рис. 17 а) и б). Здесь d₁ и d₂ – расстояния от предмета до линзы, f₁  и f₂  - расстояния от линзы до изображений, h₁ и  h₂ – размеры изображений предмета при двух положениях линзы, h – высота самого предмета. Формула тонкой линзы обладает симметричностью по отношению d и f, поэтому если при перемещении линзы получаются два изображения при постоянном расстоянии между предметом и экраном, т.е. при d + f = const, то

                            d₁ = f₂, и f₁ =d₂.                                                         (3.21)

Увеличение предмета Г в этих двух случаях определится соотношениями:

                            Г₁ = h₁ / h = f₁ / d₁;                                                          (3.22)

                            Г₂ = h₂ / h = f₂ / d₂.                                                       (3.23)

Перемножив равенства (3.22) и (3.23) и учитывая соотношения (3.21), получаем выражение h₁h₂ / h² = 1, откуда h = (h₁h₂)^1/2.                                                  

Задача № 18. Для измерения постоянной Планка катод К вакуумного фотоэлемента освещают монохроматическим светом (рис. 18). При длине волны λ = 628 нм ток фотоэлектронов прекращается, если в цепь между катодом К и анодом А включить источник задерживающего напряжения U _З не меньше определённой величины, При увеличении длины волны света на 25% задерживающее напряжение меньше на 0,4 В. Определить постоянную Планка.

  Электроны, вылетающие под действием света из катода, обладают кинетической энергией, если энергия фотона больше работы выхода    электрона  из  материала  катода

( h ν > A _вых ). Для определения кинетической энергии вылетающих из катода электронов включают задерживающее напряжение, соединяя плюс источника с катодом, а минус – с анодом фотоэлемента. Миллиамперметр показывает наличие тока в цепи в случае, если фотоэлектроны достигают анода. Минимальное напряжение, при котором фотоэлектрон останавливается у поверхности анода и возвращается в катод, называется задерживающим напряжением .  Отсюда следует соотношение:

                                         mv ² /2 = eU ₃ .                                                      (3.24)

Тогда уравнение Эйнштейна для первого случая можно записать в таком виде:

                                              hc / λ ₁ = A _вых + eU _З1                                           (3.25)

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: