Сборник задач по физике Оптика, кинематика, Электромагнитные колебания.

Задача По заданной векторной диаграмме для трехфазной цепи определить характер сопротивлений в каждой фазе (активное, индуктивное, емкостное, смешанное), вычислить значение каждого сопротивления и начертить схему присоединения сопротивлений к сети. Сопротивления соединены звездой с нулевым проводом.

Пользуясь векторной диаграммой, построенной в масштабе, определить графически ток в нулевом проводе. С помощью логических рассуждений пояснить, как изменится ток в нулевом проводе при уменьшении частоты тока в два раза.

Решение. В ветви А ток идет синфазно с напряжением, следовательно, там только активное сопротивление,  

 В фазах В и С ток отстает по фазе от напряжения, следовательно, в них есть индуктивное сопротивление. Рассчитаем сопротивления цепей

, ,

  ― только индуктивное сопротивление

, ,

  ― смешанное активно-индуктивное сопротивление.

Чертим схему цепи

Вычертим диаграмму токов и определим ток нейтрали

Угол для тока IA есть , угол тока IB есть , угол тока IС есть . Чертим диаграмму

Таким образом, модуль тока нейтрали есть 32,189A, угол на диаграмме 3,288 радиан.

При уменьшении частоты тока в 2 раза уменьшится индуктивное сопротивление XL=2πfL. Фаза тока В будет такая же, но он сам возрастет, ток С будет меньше отставать по фазе от фазного напряжения, чем в начале задачи. Таким образом, ток IN будет больше повернут против часовой стрелки, нежели сейчас.

Модуль тока нейтрали увеличится, так как уменьшится сопротивление.

Задача. В трехфазном асинхронном электродвигателе с фазным ротором в каждой фазе ротора наводится в момент пуска эдс E2=120В. Активное сопротивление фазы ротора R2 не зависит от частоты и равно 0,15 Ом. Индуктивное сопротивление фазы неподвижного ротора равно х2=0,5 Ом, а вращающегося со скольжением s=3% равно х2s. Частота тока в сети равна f=50 Гц. Синхронная частота вращения магнитного поля равна n1=1000 мин-1.

Сила тока. Сопротивление. Закон Ома для однородного участка цепи сила тока I в проводнике, находящемся в электростатическом поле, пропорциональна напряжению U между концами проводника: ;

коэффициент R называют сопротивлением проводника.

Правила Кирхгофа Обобщенный закон Ома для произвольного участка цепи: произведение силы тока I на сопротивление R участка цепи равно алгебраической сумме падения потенциала (j1 – j2 на этом участке и ЭДС E всех источников электрической энергии, включенных на данном участке цепи: .

Конденсаторы и нелинейные элементы в электрических цепях Найдите напряжения U1 и U2 на конденсаторах C1 и C2 в схеме, представленной на рисунке, если известно, что при замыкании резистора с сопротивлением R накоротко сила тока через источник тока возрастает в n = 3 раза. ЭДС источника тока равна E.

Релятивистический закон сложения скоростей, направленных вдоль одной прямой

Где -скорость тела в первой системе отсчета, - скорость того же тела во второй системе отсчета,

  u – скорость движения первой системы относительно второй.

При получаем , те закон сложения в классической механике.

Если  получаем , что соответствует второму постулату теории относительности.

2) Интервал s′12 или пространственно - временной интервал между двумя событиями, измеренный в подвижной K′( x ′, y′, z′, t′) ИСО есть величина: s ′12 = [с2( t ′12)2 - ( l ′12)2]1/2 , где t′12 = t′2 - t′1 - промежуток времени между рассматриваемыми событиями по часам в подвижной K′( x ′, y′, z′, t′) ИСО, а  l′12 = [( x′2 - x′1)2 + ( y′2 - y′1)2 + ( z′2 - z ′1)2]1/2- расстояние между двумя точками, в которых совершаются события 1 и 2, измеренное также в подвижной K′( x ′, y′, z′, t′) ИСО. Из частных преобразований Лоренца следует, что интервал   s′12 = s12 между событиями 1 и 2 инвариантен по отношению к выбору ИСО, т.е. не изменяется при переходе от подвижной K′( x ′, y′, z′, t′) инерциальной системы к неподвижной K( x, y, z, t) инерциальной системы отсчета: s ′12 = s 12 , где s 12 = [с2 t 122 - l122]1/2 - пространственно - временной интервал в неподвижной K( x, y, z, t) ИСО. Если s12 - действительное число, то интервал называется времени -подобным интервалом. Если s12 - мнимое число, то интервал называется пространственно-подобным интервалом.

3) Элементы релятивистской динамики. Основное уравнение релятивистской динамики.

Зависимость массы от скорости

Импульс движущего тела

Работа и кинетическая энергия. Консервативные силы. Работа в потенциальном поле. Связь между потенциальной энергией и силой. Потенциальные энергии тяготения и упругих деформаций. Уравнение изменения механической энергии. Закон сохранения механической энергии и его связь с однородностью времени.
Электрический ток в различных средах