- •Предисловие
- •Введение
- •I. Электрическое поле
- •I.1. Исходные положения. Основные понятия и определения
- •I.2. Основной закон электростатики
- •I.3. Электростатическое поле. Напряженность поля
- •I.4. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля. Потенциал поля
- •I.5. Связь между силовой и энергетической характеристиками электростатического поля
- •I.6. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме
- •I.7. Диэлектрики в электростатическом поле. Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектрике
- •I.8. Проводники в электростатическом поле. Конденсаторы
- •I.9. Энергия электростатического поля
- •Краткие выводы
- •Вопросы для самоконтроля и повторения
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •II. Постоянный электрический ток
- •II.1. Электрический ток и его характеристики
- •II.2. Закон Ома в дифференциальной форме
- •II.3. Последовательное и параллельное соединение проводников. Электроизмерительные приборы
- •II.4. Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца
- •II.5. Закон Ома в интегральной форме
- •II.6. Расчет разветвленных цепей постоянного тока
- •Краткие выводы
- •Вопросы для самоконтроля и повторения
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •III. Магнитное поле
- •III.1. Магнитное поле и его характеристики
- •III.2. Закон Био-Савара-Лапласа
- •III.3. Магнитное поле движущегося заряда. Сила Лоренца
- •III.4. Проводник с током в магнитном поле. Закон Ампера
- •III.5. Циркуляция вектора индукции магнитного поля в вакууме
- •III.6. Теорема Гаусса для магнитного поля в вакууме
- •III.7. Магнитные свойства вещества
- •Краткие выводы
- •Вопросы для самоконтроля и повторения
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •IV. Электромагнитная индукция
- •IV.1. Закон электромагнитной индукции
- •IV.2. Явление самоиндукции. Индуктивность контура
- •IV.3. Взаимная индукция
- •IV.4. Энергия магнитного поля
- •IV.5. Практическое применение электромагнитной индукции
- •Краткие выводы
- •Вопросы для самоконтроля и повторения
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •V. Элементы теории электромагнитного поля
- •V.1. Вихревое электрическое поле
- •V.2. Ток смещения
- •V.3. Уравнения Максвелла для электромагнитного поля
- •Краткие выводы
- •Вопросы для самоконтроля и повторения
- •VI. Электромагнитные колебания и волны
- •VI.1. Свободные колебания в rlc-контуре
- •VI.2. Вынужденные колебания. Переменный электрический ток
- •VI.3. Резонанс в электрических цепях
- •VI.4. Источники электромагнитных волн
- •VI.5. Уравнения электромагнитной волны
- •VI.6. Плоская электромагнитная волна
- •VI.7. Энергия и импульс электромагнитной волны
- •Краткие выводы
- •Вопросы для самоконтроля и повторения
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •VII. Основы волновой оптики
- •VII.1. Краткая история развития представлений о природе света
- •VII.2. Интерференция света
- •VII.3. Дифракция света
- •VII.4. Поляризация света
- •VII.5. Взаимодействие электромагнитных волн с веществом
- •Краткие выводы
- •Вопросы для самоконтроля и повторения
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Основные физические величины и их единицы в си
- •Производные единицы электрических и магнитных величин
- •Элементы векторной алгебры
- •Основные законы и формулы классической электродинамики
- •Некоторые знаменательные события в истории развития электродинамики
- •Оглавление
- •Александр Фёдорович Ан
Задачи для самостоятельного решения
1. Какой заряд пройдет через поперечное сечение проводника за время от 5 с до 10 с, если сила тока изменяется со временем по закону (Ответ: 142,5 Кл).
2 . Определить падение напряжения на резисторе Ом (рис. 2.14), если вольтметр, подключенный к резистору Ом, показывает 25 В. (Ответ: 37,5 В).
3. На рис. 2.15 Определить ЭДС источника тока, пренебрегая его внутренним сопротивлением, если заряд на конденсаторе (Ответ: 220 В).
4. Два резистора сопротивлением 2 Ом и 5 Ом соединены последовательно и включены в сеть постоянного напряжения. Какая мощность выделяется на сопротивлении 5 Ом, если на сопротивлении 2 Ом выделяется мощность 30 Вт? (Ответ: 75 Вт).
5. Батарея состоит из параллельно соединенных источников тока. При силе тока во внешней цепи 2 А полезная мощность равна 7 Вт. Определить число элементов в батарее, если ЭДС каждого элемента равна 5,5 В, в внутреннее сопротивление 5 Ом.
(Ответ: 5).
6. Определить напряжения на конденсаторах и (рис. 2.16), если известно, что при коротком замыкании резистора сопротивлением R сила тока через источник возрастает в 3 раза. ЭДС батареи равна .
(Ответ: ).
7. При силе тока в цепи 4 А на внешнем сопротивлении R потребляется мощность 10 Вт, а при силе тока 2 А мощность 8 Вт. Определить ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока. (Ответ: 5,5 В, 0,75 Ом).
8. Электрический чайник имеет две спирали. При включении одной из них вода в чайнике закипает через 15 мин., при включении другой – через 30 мин. Через какое время закипит вода в чайнике, если спирали включить параллельно? (Ответ: 10 мин.).
9. Имеется прибор с ценой деления мкА. Шкала прибора имеет n=100 делений, внутреннее сопротивление прибора Ом. Как из этого прибора сделать миллиамперметр с пределом измерения силы тока мА (определить величину сопротивления шунта)? (Ответ: 0,0626 Ом).
10. Имеется прибор с ценой деления мкА. Шкала прибора имеет n=100 делений, внутреннее сопротивление прибора Ом. Как из этого прибора сделать вольтметр с пределом измерения напряжения В (определить величину добавочного сопротивления)? (Ответ: 2·105 Ом).
1 1. Определить разность потенциалов между точками А и В (рис. 2.17), если Внутренними сопротивлениями источников можно пренебречь. (Ответ: 2,67 В).
12. В схеме на рис. 2.18 определить ЭДС источников и токи, протекающие через резисторы и . Исходные данные:
(Ответ: 24 В; 12 В; 1,2 А; 0,3 А).
13. В схему включены два микроамперметра и два одинаковых вольтметра (рис. 2.19). Показания микроамперметров: и ; показание вольтметра Найти показание вольтметра (Ответ: U2 = 0,1 В).
14. Чему равно показание вольтметра в схеме, изображенной на рис. 2.20? Вольтметр считать идеальным, то есть имеющим очень большое сопротивление. Внутренним сопротивлением источников пренебречь.
(Ответ: ).
1 5. Электрическая цепь собрана из одинаковых резисторов и одинаковых вольтметров (рис. 2.21). Первый вольтметр показывает , а третий . Что покажет второй вольтметр?
(Ответ: ).
1 6. Конденсаторы емкостью и резисторы, сопротивления которых и , включены в электрическую цепь, как показано на рис. 2.22. Найти установившиеся заряды на конденсаторах. Напряжение известно.
(Ответ: ).
17. Электромотор питается от батареи с ЭДС . Какую мощность развивает мотор при протекании по его обмотке тока силой , если при полном затормаживании якоря по цепи течет ток силой ?
(Ответ: ).
18. Аккумулятор с ЭДС и внутренним сопротивлением замкнут на внешнее сопротивление и выделяет на нем мощность . Определить разность потенциалов на клеммах аккумулятора. (Ответ: ).
19. Чему равна сила тока, протекающего через резистор сопротивлением 2R (рис. 2.23)? (Ответ: I = 0).