Название: Курс физики - Трофимова Т.И.

Жанр: Физика

Рейтинг:

Просмотров: 15512


                                      Рис. 150

 

Сопротивления R1, R2, R3 и R4 образуют его «плечи». Между точками А и В моста включена батарея с э.д.с. x и сопротивлением r, между точками С и D включен гальванометр с сопротивлением RG. Для узлов А. В и С, применяя первое правило Кирхгофа, получим

                       (101.3)

Для контуров АСВA, ACDA и CBDC, согласно второму правилу Кирхгофа, можно записать:

(101.4)

 Если известны все сопротивления и э.д.с,, то, решая полученные шесть уравнений, можно найти неизвестные токи. Изменяя известные сопротивления  R2, R3 и R4 можно добиться того, чтобы ток через гальванометр был равен нулю (IG = 0). Тогда из (101.3) найдем

Подпись: (101.5) Подпись: а из (101.4) получим (101.6)

 

Из (101.5) и (101.6) вытекает, что

                                (101.7)

Таким образом, в случаеравновесного моста (IG = 0) при определении искомого сопротивления R1 Э.Д.С. батареи, сопротивления батареи и гальванометра роли не играют.

На практике обычно используется реохордный мост Унтстоиа (рис. 151), где сопротивления R3 и R4 представляют собой длинную однородную проволоку (реохорд) с большим удельным сопротивлением, так что отношение R3/R4 можно заменить отношением l3/l4.

                                      Рис. 151

 

Тогда, используя выражение (101.7), можно записать

                                             (101.8)

 Длины l3 и l4 легко измеряются по шкале, а R2 всегда известно. Поэтому уравнение (101.8) позволяет определить неизвестное сопротивление R1.

Задачи

 

          12.1. По медному проводнику сечением 1 мм2 течет ток; сила тока 1 А. Определить среднюю скорость упорядоченного движения электронов вдоль проводника, предполагая, что на каждый атом меди приходится один свободный электрон. Плотность меди 8,9 г/см3. [74 мкм/с]

 

          12.2. Определить, во сколько раз возрастет сила тока, проходящего через платиновую печь, если при постоянном напряжении на зажимах ее температура повышается от t1 =20°С до t2 = 1200°С. Температурный коэффициент сопротивления платины принять равным 3,65×10-3  К-1. [В 5 раз]

 

          12.3. По медному проводу сечением 0,3 мм2 течет ток 0,3 А. Определить силу, действующую на отдельные свободные электроны со стороны электрического поля. Удельное сопротивление меди 17 нОм×м. [2,72×10 -21 Н]

 

          12.4. Сила тока в проводнике сопротивлением 10 Ом равномерно убывает от I0 =3 А до I = 0 за 30 с. Определить выделившееся за это время в проводнике количество теплоты. [900 Дж]

 

          12.5. Плотность электрического тока в алюминиевом проводе равна 5 А/см2. Определить удельную тепловую мощность тока, если удельное сопротивление алюминия 26 нОм-м. [66 Дж/(м3.с)]

 

          12.6. Определить внутреннее сопротивление r источника тока, если во внешней цепи при силе тока I1 = 5 А выделяется мощность P1 = 10 Вт, а при силе тока I2 =  8 А — мощность Р2 = 12 Вт. [0.17 Ом]

 

          12.7. Три источника тока с э.д.с. E1 = 1,8 В, E2 = 1,4 В и E3 = 1,1 В соединены накоротко одноименными полюсами. Внутреннее сопротивление первого источника r1 =0,4 Ом, второго— г2 = 0,6 Ом. Определить внутреннее сопротивление третьего источника, если через первый источник идет ток I1 = 1,13 А. [0,2 Ом]

 

 

 


Оцените книгу: 1 2 3 4 5