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
Какая тепловая мощность выделяется на лампе 2 в схеме, изображённой на рисунке? Все лампы, включённые в схему, имеют одинаковое сопротивление R = 20 Ом. Внутреннее сопротивление источника r = 2 Ом; его ЭДС ε = 110 В.
Решение
Решение:
Обозначения. R=20 Ом — сопротивление каждой лампы; r=2 Ом — внутреннее сопротивление источника; E=110 В — ЭДС источника; I — сила тока через источник; I2 — сила тока через лампу 2; U12 — напряжение на параллельном соединении ламп 1 и 2; P2 — искомая тепловая мощность на лампе 2; Rвн — сопротивление внешнего участка цепи.
1. Разбор схемы. Правые выводы ламп 1 и 2 соединены вертикальным проводом без сопротивления, то есть представляют собой один узел (обозначим его М). Левые выводы ламп 1 и 2 соединены между собой и с одним полюсом источника (узел А), а правые выводы ламп 3 и 4 соединены между собой и с другим полюсом источника (узел Б). Следовательно, лампы 1 и 2 соединены параллельно между узлами А и М, лампы 3 и 4 — параллельно между узлами М и Б, а эти две параллельные пары соединены последовательно.
2. Сопротивление внешней цепи. Для двух одинаковых параллельно соединённых ламп
R12=R34=2R=10 Ом,Rвн=R12+R34=R=20 Ом.
3. Закон Ома для полной цепи.
I=Rвн+rE=20+2110=5 А.
4. Ток через лампу 2. Лампы 1 и 2 одинаковы и включены параллельно, значит напряжение на них одно и то же, а ток делится поровну:
U12=IR12=5⋅10=50 В,I2=RU12=2I=2,5 А.
5. Мощность на лампе 2 (закон Джоуля — Ленца в форме мощности):
P2=I22R=(2,5)2⋅20=125 Вт.
Ответ: P2=125 Вт.