Электромагнитные колебания. Переменный ток

81. В цепи 50-периодного тока имеются: реостат с сопротивлением R = 100 Ом, катушка с индуктивностью L = 1Гн и конденсатор с емкостью С = 1 мкФ. Чему равен сдвиг фазы j между током и напряжением на концах всей цепи, в какую сторону сдвинута фаза?

82. В цепи 50-периодного тока находятся реостат и катушка с индуктивностью L = 0,1 Гн. Между напряжением и силой тока наблюдается сдвиг фазы j = 30°. Чему равно сопротивление реостата R и какую емкость С нужно включить последовательно в цепь, чтобы устранить сдвиг фазы?

83. Катушка, имеющая индуктивность L =0,3 Гн и сопротивление К = 100 Ом, включается в цепь 50-периодного тока с эффективным напряжением V = 120 В. Определить амплитуду тока I₀, сдвиг фазы j между током и напряжением в цепи и выделяемую в цепи мощность N.

84. В схеме, приведенной на рисунке, даны L, С, R и I₂ = I ₀ cos wt. Найти e, I i и сдвиг фазы j между I и напряжением V на конденсаторе.

 

85. Определить полное сопротивление Z цепи, показанной на рисунке. Круговая частота переменного тока в цепи равна w. Определить условие, при котором сопротивление цепи будет максимальным, если R<<w×L и найти это максимальное сопротивление Z_макс.

86. Конденсатор емкостью С = 0,025 мкФ заряжен до разности потенциалов V = 20 В и разряжается через проводник с индуктивностью L = 4 мкГн. Сопротивление цепи Z = 1 Ом. Определить угловую частоту колебаний w, логарифмический декремент затухания d и максимальное значение силы тока I ₀.

87. Электрическая цепь, состоящая из катушки (L = 0,2 Гн, R = 10 Ом) и соединенного последовательно с ней конденсатора С, подключена к сети переменного тока (f = 50 Гц, амплитуда напряжения V₀=l00 В). Подобрать емкость так, чтобы напряжение V на зажимах катушки было максимальным, и определить величину этого напряжения.

88. Электрическая цепь, состоящая из катушки (L = 0,2 Гн, R = 10 Ом) и соединенного последовательно с ней конденсатора С, подключена к сети переменного тока (f = 50 Гц, амплитуда напряжения V₀ = l00 В). Какова должна бытm величина емкости С, чтобы амплитуда силы тока в цепи была равна 1 А?

89. Электрическая цепь, состоящая из катушки (L = 0,2 Гн, R = 10 Ом) и соединенного последовательно с ней конденсатора С, подключена к сети переменного тока (f = 50 Гц, амплитуда напряжения V₀ = l00 В). Какова величина емкости С в цепи, если известно, что амплитуда напряжения на сопротивлении равна 0,1 В?

90. На колебательный контур, состоящий из последовательно включенных конденсатора емкости С = 0,1 мкФ, катушки с индуктивностью L = 0,01 Гн и сопротивления R = 10 Ом, действует внешняя ЭДС с амплитудой 10 В. Чему равна частота f ЭДС, включенной последовательно в контур, если известно, что амплитуда силы тока, протекающего в контуре, равна 1 А?

10. Движение частиц в электрическом и
магнитном полях

91. Электрон движется по направлению силовых линий однородного поля напряженностью 2,4 В/м. какое расстояние он пролетит в вакууме до полной остановки, если его начальная скорость 2,6×10⁶ м/с? Сколько времени будет длиться полет?

92. Со скорость 2×10⁷ м/с электрон влетает в пространство между обкладками плоского конденсатора в середине зазора в направлении, параллельном обкладкам. При какой минимальной разности потенциалов на обкладках электрон не вылетит из конденсатора, если длина конденсатора 10 см, а расстояние между его обкладками
1 см?

93. Пройдя ускоряющую разность потенциалов 3,52 кВ, электрон влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Индукция поля 0,01 Тл, радиус траектории r = 2 см. Определить удельный заряд (q/m) электрона.

94. Электрон, пройдя ускоряющую разность потенциалов 88 кВ, влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям индукции. Индукция поля равна 0,01 Тл. Определить радиус траектории электрона.

95. Момент импульса протона в однородном магнитном поле напряженностью 20 кА/м равен 6,6×10^{-23 кг м2}/с. Найти кинетическую энергию протона, если он движется перпендикулярно линиям индукции магнитного поля.

96. 76. Электрон с энергией 300 эВ движется перпендикулярно линиям индукции магнитного поля напряженностью 465 А/м. определить силу Лоренца, скорость и радиус траектории электрона.

97. На расстоянии 5 см параллельно прямолинейному длинному проводнику движется электрон с кинетической энергией 1 кэВ. Какая сила будет действовать на электрон, если по проводнику пустить ток 1А?

98. Однородное электрическое поле напряженностью 20 кВ/м и однородное магнитное поле напряженностью 3200 А/м взаимно перпендикулярны. В этих полях прямолинейно движется электрон. Определить скорость электрона.

99. Электрон влетает в однородное магнитное поле, индукция которого 0,01 Тл, и начинает двигаться по окружности. Определить период вращения электрона.

100. Электрон движется в магнитном поле с индукцией В = 2× 10^-8 Тл по винтовой линии радиусом R = 2 см и шагом h = 5 см. С какой скоростью влетел электрон в магнитное поле?