ćwiczenia z fizyki.Elektrotechnika.semestr 2, Odpowiedzi 2 semestr, Rozw. zestawów ElektroMag.


Odpowiedzi do zadań z zestawu 1E

1. a) x=L/[1+0x01 graphic
]=0.5m, między q1 i q2 , b) x=L/[1-0x01 graphic
]=2.7m, po stronie q2

2. Q=-q(1/2+0x01 graphic
)/2=-0.67nC 3. q=4Lsin(α/2)0x01 graphic
=39.6nC

4. ε=ρk/(ρkc)=1.5 5. F||=qQL/[4ε0(L2+R2)3/2]=4.91N

6. V=qn2/3/4πε0r=899.2V 7. tgα=4πε0UVr/mgd=0.113366, α=6.47o

8. Te=2π0x01 graphic
=0.448s

9. a) Ex=k[q2a/(a2+b2)3/2-|q1|/a2], Ey=k[q2b/(a2+b2)3/2-|q3|/b2],

E=(Ex2+Ey2)1/2=2.02·105N/C, tgφ=Ey/Ex, φ=-74,3o,

b) W=Q{(2q2+2q3-q1)/a+q1/[(a/2)2+b2]1/2-q3/b-q2/(a2+b2)1/2 }/4πε0=1.67J

10. a) Ex=k[(q1-q2)/(b/2)2+|q3|a/(2[(a/2)2+b2]3/2)], Ey=-k|q3|b/[(a/2)2+b2]3/2,

E=(Ex2+Ey2)1/2=3.24·105N/C, tgφ=Ey/Ex, φ=-18.5o,

b) W=Q[2(q1+q2+q3)/(a2+b2)1/2-2(q1+q2)/a-q3/[(a/2)2+b2]1/2/4πε0=1.28J

11. V=(V1R1+V2R2)/(R1+R2)=260V ,

Odpowiedzi do zadań z zestawu 2E

12. v=(qQ/2πε0Lm)1/2=5.05m/s

13. E1=E2, E1=2kqQ/[s2+(L/2)2]1/2, E2=2kqQ/[x2+(L/2)2]1/2+mv2/2, vmax dla x=0,

vmax={2qQ[1/(4s2+L2)1/2-1/L]/πε0m}1/2=4.02m/s ; F=2kq|Q|sinφ/[x2+(L/2)2],

sinφ=x/[x2+(L/2)2]1/2, F≅16kq|Q|x/L3 dla x<<L, ma=-4q|Q|x/πε0L3, x''+4q|Q|x/πε0mL3=0,

ω2=4q|Q|x/πε0mL3, T=2πωπL(πε0mL/q|Q|)1/2=0.04s

14. F=|(dEp/dx)|, x=d, Ep=Q2/2C, C=ε0S/x, Ep=Q2x/2ε0S, F=Q2/2ε0S=CU2/2d=1N

albo F=QE, E=σ/2ε0, σ=Q/S, F=Q2/2ε0S i dalej jw.

15. U<(C1+C2)U1/C2=107.2V, i U<(C1+C2)U2/C1=97V

16. a) Cef=(C1+C2)C3/(C1+C2+C3)=3.53nF, b) Q1=C1U1=UC1C3/(C1+C2+C3)=2.51·10-7C,

c) C3→C3+C4, Q1'=UC1(C3+C4)/(C1+C2+C3+C4)=3.37·10-7C, ΔQ=Q1'-Q1=0.86·10-7C,

d) Cef'=(C1+C2)(C3+C4)/(C1+C2+C3+C4)=4.75nF

17. zał.: VB=Vmin, UMN=U[C1/(C1+C2)-C3/(C3+C4)]= -8.4V

lub UMN=U[C4/(C3+C4)-C2/(C1+C2)]= -8.4V, Cef=C1C2/(C1+C2)+C3C4/(C3+C4)=36nF

18. zał. Q3>0, Q3=(E1C1-E2C2)C3/(C1+C2+C3)=39.6nC, (U3=1.2V),

gdy C3=0 i E2 0x01 graphic
-E2 wtedy UMN==(E1C1+E2C2)/(C1+C2)=10.7V

19. a) W=E2-E1, E1=Q2/2C=CU2/2, E2=Q2/2C', C'=C/n, E2=nq2/2C=nCU2/2,

W=(n-1)CU2/2=5.4mJ, b) E1+W=E2+Wq, W=E2-E1+Wq, E2=C'U2/2, C' jw.,

Wq=ΔQU, ΔQ=|Q'-Q|=CU-C'U=C(1-1/n)U, W=(n-1)CU2/2n=1.35mJ

20. a) C'=C/ε, W=(ε-1)CU2/2=12mJ, b) W=(ε-1)CU2/2ε=2.4mJ

21. mv2/2=qU1, vT=L, max=Fe, Fe=qE=qU2/d, x=aT2/2, a=qU2/md, T=L/v, v2=2qU1/m,

x=L2U2/4dU1=0.25cm, tgα=LU2/2dU1=0.025, α=1.4o

Odpowiedzi do zadań z zestawu 3E

22. U1=q/C1=226.7V, U1'=nC1C22U/{(C1+C2)[C1(C2+C3)+nC2C3]}=197.8V,

W1=C1U12/2=2.1μJ, W1'=C'(U1')2/2=0.803μJ, ΔW1=W1'-W1=-1,3μJ,

E=U1/d=5.67·105V/m, E'=U1'/nd=2.47·105V/m, ΔE=E'-E=-3.19·105V/m

23. Cx=εC1C2(U'-U)/[(C1+C2)(εU-U')]=29.9pF

24. Qx'=C1(U-U3)/[1+C2/ε(C1U/U3-C1-C2)]=6.55nC, Wx'=(Qx') 2/2Cx'=0.178μJ,

Ex'=C1(U-U3)/d[ε(C1U/U3-C1-C2)+C2]=1.81·105V/m

25. Q3=C1C3U/(C1+C2+C3)=8.56nC, W3=Q32/2C3=0.78μJ, E3=U3/d1=Q3/C3d1=1.82·105V/m,

n=d1/d2, Q3'=nC1C3(C2+C3)U/[(C1+C2+C3)(C2+nC3)]=11.57nC, ΔQ3=Q3'-Q3=3.01nC,

W3'=(Q3')2/2C3'=0.713μJ, ΔW3=W3'-W3=-0.067μJ,

E'=U3'/d2=Q3'/C3'd2=Q3/C3d1=2.46·105V/m, ΔE=E'-E=6.41·104V/m

26. I=2πRλf=1mA, 27. v=[|q|(Q-|q|/4)/(4πεomR)]1/2=1.9m/s, I=|q|v/πR=60nA

28. a) j=4I/πD2=3.18A/mm2, b) ne=ρNA/μ=8.45.1028/m3, c) vu=4IμπρeNAD2=0.235mm/s

29. I=CUv(ε-1)/εL=90μA, 30. RAB=[2R1R2+(R1+R2)R3]/(R1+R2+2R3)=39Ω

Odpowiedzi do zadań z zestawu 4EM

31. Q=CER2/(R1+R2+r)=30.9nC

32. UAB=E(R3R2-R1R4)/[(R1+R2)(R3+R4)+(R1+R2+R3+R4)r]=7.16V

33. U=(E1r2+E2r1)/(r1+r2)=5V

34. I1=[(E1-E3)R2+(E1-E2)R3]/W=7.81mA, I2=[(E2-E1)R3+(E2-E3)R1]/W=-1.09mA,
I3=[(E3-E1)R2+(E3-E2)R1]/W=-6.72mA

35. W=(R1+r)(R2+r)+(R1+R2+2r)R3, M=(P/R3)1/2, a) E2<[WM-E1(R2+r)]/(R1+r)=7.04V
albo E2>[-WM-E1(R2+r)]/(R1+r)=-20.4V (odwr. pol.), b) E2>0 i I2<0 →

E2<(E1R3)/(R1+R3+r)=5.71V oraz I1>0, → E2<E1(R2+R3+r)/R3=17.5V czyli E2<5.71V

36. R=mvsinφ/qB=6.0cm, T=2πm/qB=0.26μs, h=2πmvcosφ/qB=10.1cm

37. L=2mU/B=6.64·10-21J·s, 38. ne=IB/eaUH=1.1·10-29/m3=1.1·10-23/cm3

39. B=μ0IR2/2(L2+R2)3/2=7.15·10-6T, 40. B=μ0e2/[8πr02(πε0r0m)1/2]=12.5T

41. a) x=I1d/(I1+I2)=0,6cm, między drutami, b) x=I1d/(I2-I1)=3cm, po stronie I1

Rozwiązania zadań z zestawu 5EM

42. ΔI2=ΔI .R/πd=ΔI.I2/(I1+2ΔI)=0,5A, 43. F=|F1-F2|=μoI1I2ab/2πd(d+b)=2.4·10-5N

44. M=2Fm(b/2)sinφ, Fm=BIa, M=BIabsinφ, ab=S, Jε=-M, ε=φ”, φ≈0, sinφ≅φ,

φ”+(BIS/J)=0, ω²=BIS/J, T=2π/ω=2π(J/BIS)1/2=0.63s

45. ΦBmax=m/ω=m/2πf=0.019Wb, 46. I=(E±BDv)/R=0,4A0,2A

47. I2(t1)/I1(t1)=(a+b)2Bofcos(2πft1)/[2abA(t1-to)]=47.35, 48. T=RCln[(-Ug)/(-Uz)]=6.73s

49. L=[(U2/I2)2-(U1/I1)2]1/2/2πν=0.1H, 50. ε=[(2πνCU/I1I2)2(I12-I22)+1]1/2=10.1

51. P=Uo2R/2[R2+(2πνL)2]=7.58W



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
ćwiczenia z fizyki.Elektrotechnika.semestr 1, SKZest9, Zestaw 9., studia dzienne
ćwiczenia z fizyki.Elektrotechnika.semestr 1, SkZest8, Zestaw 7.
ćwiczenia z fizyki.Elektrotechnika.semestr 2, ZEL1s, Zestaw 1 E
ćwiczenia z fizyki.Elektrotechnika.semestr 2, ZEL3s, Zestaw 3E
ćwiczenia z fizyki.Elektrotechnika.semestr 1, SkZest6, Zestaw 6
ćwiczenia z fizyki.Elektrotechnika.semestr 1, SkZest5, Zestaw 5
ćwiczenia z fizyki.Elektrotechnika.semestr 1, SkZest2, 19. Pr˙dko˙˙ wio˙larza wzgl˙dem wody wynosi v
ćwiczenia z fizyki.Elektrotechnika.semestr 1, SkZest7, 54. Lekki kr˙˙ek zawieszono na dynamometrze.
ćwiczenia z fizyki.Elektrotechnika.semestr 1, SkZest1, 54. Lekki kr˙˙ek zawieszono na dynamometrze.
Nr ćwiczenia5 moje, Elektrotechnika AGH, Semestr II letni 2012-2013, Fizyka II - Laboratorium, labor
Zagadnienia na egzamin z fizyki Elektrotechnika sem I - 2012-2013, Politechnika Poznańska, Elektrote
Nr ćwiczenia 11, Elektrotechnika AGH, Semestr II letni 2012-2013, Fizyka II - Laboratorium, 11 Pozio
Cwiczenie09 wyniki, Elektrotechnika AGH, Semestr II letni 2012-2013, Fizyka II - Laboratorium, labor
pytania na wejsciowki cwiczeniowe z fizyki, SGGW zajecia, Fizyka, FIZYKA ćw zal semestru
Ćwiczenie 30, TRANSPORT, SEMESTR VI, ELEKTRONIKA II, elektonika 2 lab(1), Cw 30
ĆWICZENIE 1A, III semestr, elektronika
Ćwiczenie 27 - notatki, !Semestr VI, Elektronika II
Cwiczenie 3 - sprawozdanie, Elektrotechnika AGH, Semestr II letni 2012-2013, Fizyka II - Laboratoriu
Cwiczenie11 wyniki, Elektrotechnika AGH, Semestr II letni 2012-2013, Fizyka II - Laboratorium, labor

więcej podobnych podstron