Расчётная задача высокого уровня по электродинамике · 56 заданий
- Задание №25№25
Главная оптическая ось тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием F = 20 см и точечный источник света S находятся в плоскости рисунка. Точка S нах…
Ход луча, прошедшего линзу под произвольным углом к…
- Задание №25№25
В дно водоёма глубиной 3 м вертикально вбита свая, целиком скрытая под водой. Угол падения солнечных лучей на поверхность воды равен 30°. Свая отбрасы…
Законы преломления света
- Задание №25№25
Точечный источник света движется со скоростью v по окружности вокруг главной оптической оси собирающей линзы в плоскости, параллельной плоскости линзы…
Формула тонкой линзы
- Задание №25№25
Тонкая собирающая линза с фокусным расстоянием F находится между двумя точечными источниками света на расстоянии d = 15 см от одного из них. Источники…
Формула тонкой линзы
- Задание №25№25
Груз на пружине совершает гармонические колебания перпендикулярно главной оптической оси собирающей линзы с оптической силой 5 дптр (см. рисунок). С п…
Собирающие и рассеивающие линзы
- Задание №25№25
На двойном фокусном расстоянии от рассеивающей линзы с оптической силой −10 дптр на её главной оптической оси расположен точечный источник света. Линз…
Собирающие и рассеивающие линзы
- Задание №25№25
Нижняя грань AC прозрачного клина посеребрена и представляет собой плоское зеркало. Угол при вершине клина α = 30°. Луч света падает из воздуха на кли…
Законы отражения света
- Задание №25№25
Математический маятник совершает колебания в плоскости рисунка с амплитудой A = 1 см. Равновесное положение нити маятника находится на расстоянии l =…
Собирающие и рассеивающие линзы
- Задание №25№25
Равнобедренный прямоугольный треугольник ABC расположен перед тонкой собирающей линзой оптической силой 2,5 дптр так, что его катет AC лежит на главно…
Собирающие и рассеивающие линзы
- Задание №25№25
Квадрат со стороной a = 20 см расположен в плоскости главной оптической оси тонкой собирающей линзы с оптической силой D = 2 дптр так, что две его сто…
Собирающие и рассеивающие линзы
- Задание №25№25
В закрытом сосуде постоянного объёма находился воздух при нормальных условиях. Его нагрели электрическим нагревателем, сила тока в котором I = 2 А при…
Работа электрического тока. Закон Джоуля – Ленца
- Задание №25№25
Металлический стержень, согнутый в виде буквы П, закреплён в горизонтальном положении (см. рисунок). На параллельные стороны стержня опирается конц…
Сила Ампера, её направление и величина
На рисунке изображена зависимость силы тока в лампе накаливания от приложенного к ней напряжения. Найдите мощность, выделяющуюся на резисторе, включённом последовательно с лампой в сеть с напряжением 220 В, если сила тока в цепи равна 0,4 А.
Решение
Решение:
Обозначения. U=220 В — напряжение сети, к которой подключена последовательная цепь «лампа + резистор»; I=0,4 А — сила тока в цепи; Uл — напряжение на лампе; UR — напряжение на резисторе; R — сопротивление резистора; PR — искомая мощность, выделяющаяся на резисторе.
1. Ток в последовательной цепи. Лампа и резистор соединены последовательно, поэтому через них течёт один и тот же ток I=0,4 А. Значит, вольт-амперная характеристика лампы даёт напряжение именно на лампе при этом токе.
2. Считываем напряжение на лампе с графика. Находим на оси ординат значение I=0,4 А, проводим горизонталь до пересечения с кривой и опускаемся на ось абсцисс:
Uл=140 В.
3. Напряжение на резисторе. При последовательном соединении напряжения складываются (второе правило Кирхгофа для контура):
U=Uл+UR⇒UR=U−Uл=220−140=80 В.
4. Мощность на резисторе (закон Джоуля — Ленца в форме P=UI):
PR=URI=(U−Uл)I.
PR=80⋅0,4=32 Вт.
Проверка: сопротивление резистора R=IUR=0,480=200 Ом, тогда PR=I2R=0,42⋅200=32 Вт — тот же результат.
Ответ: PR=(U−Uл)I=32 Вт.