Література та навчальні посібники

1. Прокофьев В.Л., Дмитриева В.Ф. Физика. Учебное пособие для техникумов.-М.: Высш.школа, 1983

2. Кучерук І.М., Горбачук І.Т., Луцик П.П. Загальний курс фізики. Том 2. Електрика і магнетизм.-К.: Техніка, 2001

3. Жданов Л.С., Жданов Г.Л. Физика для средних специальных учебных заведений: Учебник, - 4-е изд., испр. – М.: Наука, 1984

4. Гурский И.П. Элементарная физика с примерами решения задач: Учебное руководство / Под ред. Савельева И.В.- №-е изд., перераб.-М.: Наука, 1984

5. Трофимова Т.И. Сборник задач по курсу физики: Учеб. Пособие для студентов втузов. – 2-е изд. – М.: Высш.шк., 1996

Домашнє завдання

Повторити основні терміни та визначення тем «Змінний струм»

Дайте відповіді на запитання:

1 Який струм називають змінним?

2 Як отримують змінний струм?

3 Що називають діючими (ефективними) значеннями сили струму і напруги?

4 Що таке циклічна частота змінного струму? В яких одиницях вона вимірюється?

5 Яке співвідношення між кутовою частотою і циклічною частотою?

6 Які розрізняють види кіл змінного струму?

7 Запишіть закон Ома для кола змінного струму з активним опором.

8 Як визначається реактивний опір індуктивності (індуктивний опір) ?

9 Запишіть закон Ома для кола змінного струму, яке має ємність (конденсатор).

10 Як визначається реактивний опір ємності (ємнісний опір) ?

11 Запишіть закон Ома для кола змінного струму, яке містить послідовно з’єднані активний опір R і індуктивність L.

Задачі для самостійного розв’язування

Номери задач для самостійного розв’язування вибираються із загального переліку задач згідно із порядковим номером прізвища студента у списку підгрупи групового журналу навчальних занять за таблицею. Якщо порядковий номер прізвища студента у списку підгрупи групового журналу навчальних занять більший за 10, то варіант вибирають діленням порядкового номера на 10.

Порядковий номер за журналом	Номери задач	Порядковий номер за журналом	Номери задач
1	1, 11, 21	6	6, 16, 26
2	2, 12, 22	7	7, 17, 27
3	3, 13, 23	8	8, 18, 28
4	4, 14, 24	9	9, 19, 29
5	5, 15, 25	10	10, 20, 30

Задача №1

Напруга в мережі змінного струму змінюється за законом

u = 635 sin(314t + ) [В]. Знайти діюче значення напруги і період коливань струму.

Задача №2

Визначити діюче значення змінної е.р.с., яка індукується в рамці, що обертається в магнітному полі з індукцією В = 0,1 Т. Активна довжина провідника рамки l = 1,2 м, а швидкість переміщення в магнітному полі υ = 20 м/с.

Задача №3

Ротор гідрогенератора обертається з кутовою швидкістю 6,54 рад/с. Частота е.р.с. ν =50 гц. На який кут повернеться ротор генератора в просторі на протязі періоду?

Задача №4

Струм і напругу можна записати у вигляді наступних аналітичних залежностей: i = 14,2 sin (ωt + ); u = 169 sin (ωt + ) .

Визначити покази амперметра та вольтметра, увімкнених в мережу, а також її опір.

Задача №5

Вольтметр, увімкнений в коло змінного струму стандартної частоти, показує напругу 660 В. Визначити, в яких межах змінюється напруга в колі. Через які проміжки часу напруга повторно досягає свого максимального значення?

Задача №6

Яке значення напруги через 10, 15 та 30 мс, якщо амплітуда напруги становить 200 В, а період 60 мс?

Задача №7

На яку напругу треба розраховувати ізолятори лінії передачі, якщо діюча напруга 430 кВ?

Задача №8

Е.р.с. змінного струму задана рівнянням Е = 100 sin 20πt. Знайти максимальне і діюче значення е.р.с.. Знайти частоту і період струму.

Задача №9

Визначити діюче значення змінної е.р.с., яка індукується в рамці, що обертається в магнітному полі з індукцією В = 0,2 Т. Активна довжина провідника рамки l = 0,6 м, а швидкість переміщення в магнітному полі υ = 10 м/с.

Задача №10

Замкнутий контур(рамка) з активною довжиною провідника l = 20см рівномірно обертається з кутовою швидкістю ω = 2,1 рад/с в однорідному магнітному полі з індукцією В = 20 мТ. Вісь обертання і напрям поля взаємно перпендикулярні. Визначити амплітудне значення E_m і діюче значення E е.р.с. в контурі.

Задача №11

Написати рівняння, що виражають залежність напруги й сили струму від часу для електроплитки опором 50 Ом, ввімкненої в мережу змінного струму що має частоту 50 Гц і напругу 220 В.

Задача №12

Частота змінного струм 50 Гц. Е.р.с. змінного струму задана рівнянням Е = 141,1 sin 100πt. Знайти максимальне і діюче значення е.р.с.. Знайти період струму.

Задача №13

Е.р.с. змінного струму задана рівнянням Е = 200 sin 50πt. Знайти максимальне і діюче значення е.р.с.. Знайти частоту і період струму.

Задача №14

Миттєве значення е.р.с. задано аналітичним рівнянням

Е = 100 sin800πt, де час t виражено в секундах. Знайти амплітуду, частоту, період і фазу, якщо Е = 50 В.

Задача №15

Рамка має розміри l = 40 см і D = 10 см обертається в однорідному магнітному полі з індукцією В = 10^-2 Т, причому період обертання Т= 0,1с. Визначити максимальне значення е.р.с., яка виникає в рамці, якщо вісь обертання перпендикулярна до силових ліній.

Задача №16

Рамка має розміри l = 20 см і D = 15 см обертається в однорідному магнітному полі з індукцією В = 1,5∙10^-2 Т. Визначити період обертання, якщо максимальна е.р.с. індукції становить 14,4 В.

Задача №17

Змінний струм збуджується в рамці з розмірами l = 20 см і D = 15 см, в магнітному полі з індукцією В = 1,5∙10^-2 Т. Визначити е.р.с. індукції через t = 0,1 с після початку руху рамки із нейтрального положення. Амплітуда е.р.с. становить 7,2 В.

Задача №18

Напруга на затискачах даного кола(див. рис.)

u = 100 sin314t. Визначити покази амперметра і вольтметра, якщо r = 100 Ом.

Задача №19

Напруга на затискачах кола з активним опором змінюється за законом u = 220 sin (314t + π/4). Визначити закон зміни струму в колі, якщо r = 50 Ом.

Задача №20

Знайти частоту змінного струму, при якій конденсатор ємністю 1 мкФ має опір 1 кОм.

Задача №21

Визначити максимальну величину ємності конденсатора, щоб його опір при частоті 4000 Гц був не менше 1 кОм.

Задача №22

Конденсатор ввімкнули в коло змінного струму стандартної частоти напругою 220 В. Сила струму в колі цього конденсатора 2,5 А. Яка ємність конденсатора?

Задача №23

Знайти діюче значення струму в колі з котушкою індуктивності 1 мГн, яка підключена до джерела напруги частотою 400 Гц і діючим значенням напруги 12 В. Активним опором котушки знехтувати.

Задача №24

Який індуктивний опір провідника, індуктивність якого 0,2 Гн, при частоті струму 50 Гц? 400 Гц?

Задача №25

Чому повинна бути рівна індуктивність котушки, щоб при частоті 50 кГц її опір був 0,1 кОм?

Задача №26

До найпростіших кіл змінного струму(див. рис.: а), б), в)) прикладено напругу

u

Рис. до задач26 і 27

= 10 sin (314 t – 45⁰) В. Знайти діючі значення струмів для кожного випадку, якщо

R = 1 кОм, L = 0,1 Г і С = 10 мкФ

.

Задача №27

До найпростіших кіл змінного струму

(див. рис.: а), б), в)) прикладено напругу

u = 40 sin (628 t + 30⁰) В. Знайти величини R, L і С, якщо в кожному колі протікає струм з амплітудним значенням 0,1 А.

Задача №28

Батарея конденсаторів ємністю С = 50 мкФ з’єднана послідовно з реостатом опору R = 29,1 Ом. Визначити:

а) напругу на батареї конденсаторів;

б) напругу на реостаті;

в) струм у колі.

Задача №29

До затискачів генератора приєднаний конденсатор ємністю С = 0,15 мкФ. Визначити амплітудне значення напруги на затискачах, якщо амплітудне значення сили струму дорівнює 3,3 А, а частота струму складає 5 кГц. (Відповідь: 0,7 кВ).

Задача №30

В мережу змінного струму з діючим значенням напруги 120 В послідовно увімкнені провідник з активним опором 10 Ом і котушка індуктивністю 0,1 Гн. Визначити частоту струму, якщо амплітудне значення сили струму в колі рівне 5 А. (Відповідь: 51,6 Гц).