Электрический ток в газах. Электролиз

1 При электролизе раствора серной кислоты за время t выделилось
m кг водорода. Определить мощность, расходуемую на нагревание электролита, если сопротивление его R.

2 При ионизации воздуха образовались одновалентные ионы. Определить напряженность электрического поля в воздухе, если концентрация ионов n_o, а плотность тока j.

3 Воздух между плоскими электродами ионизационной камеры ионизируется рентгеновскими лучами. Сила тока, текущего через камеру, равна I. Площадь каждого электрода S, расстояние между ними d, разность потенциалов Δφ = 200 В. Определить концентрацию ионов между пластинами, если ток далёк от насыщения (заряд каждого иона равен элементарному заряду).

4 Газ, заключённый в ионизационной камере между плоскими пластинами, облучается рентгеновскими лучами. Определить плотность тока насыщения, если ионизатор образует в каждом кубическом метре газа n пар ионов в секунду (принять, что каждый ион несёт на себе элементарный заряд, расстояние между пластинами камер d).

5 Один спай термопары с постоянной α помещён в печь, другой – в тающий лёд. Стрелка гальванометра, подключённого к термопаре, отклонилась при этом на n делений. Определить температуру печи, если сопротивление гальванометра вместе с термопарой r, а одно деление его шкалы (цена деления) соответствует силе тока I_o.

6 Определить постоянную термопары висмут-теллур, если при включении её на гальванометр с внутренним сопротивлением γ и ценой деления I_o она позволяет измерить разность температур ΔT (сопротивлением термопары пренебречь).

7 Определить ток насыщения в электронной лампе с вольфрамовым катодом, если длина нити накала l, диаметр d, температура нити накала T, эмиссионная постоянная для вольфрама  А/(м² · К²).

8 При электролизе раствора серной кислоты расходуется мощность Р. Определить сопротивление электролита, если за время t выделяется m кг водорода.

 

Магнетизм

 

Основные понятия и формулы.

Магнитное поле – это силовое поле, которое возникает вокруг любого движущегося зарядаи проявляется в действии на другие движущиеся заряды. Основной характеристикой магнитного поля является магнитная индукция В. Расчеты магнитной индукции проводят с помощью закона Био-Савара-Лапласа.

Закон Био-Савара-Лапласа определяет индукцию  магнитного поля, создаемую элементом  проводника с током I в некоторой точке А, положение которой определяется радиусом-вектором  (рисунок 9).

Формулы закона в векторной и скалярной формах:

; ,

где  – магнитная индукция, которую создает элемент проводника длиной dl с током I в некоторой точке А пространства;

 – радиус-вектор, направленный от элемента проводника в
точку А, в которой определяется магнитная индукция;

α – угол между радиусом-вектором и направлением тока в элементе проводника;

μ ₀ – магнитная постоянная, μ ₀ = 4 π ∙ 10^–7 Гн/м;

μ – магнитная проницаемость среды, где находится проводник.

Направление вектора магнитной индукции определяется по правилу правого винта.

Магнитная индукция, создаваемая проводниками с различными формой и размером, определяется интегрированием по всей длине проводника. Далее приводятся результаты интегрирования для разных проводников.