Question

Помогите, пожалуйста! 1)Нагретый прибор мощностью Р=60 Вт рассчитан на напряжение U0=120 B. Какое сопротивление следует включить последовательно с прибором в цепь с напряжением U=220 В, чтобы ток в нем не превышал допустимое значение? 2)Прямой проводник длиной 20 см и массой 5 г подвешен на двух невесомых нитях в однородном магнитном поле. Магнитная индукция поля 49 мТл, горизонтальна и перпендикулярна проводнику, нагрузке, равной или превышающей 39,2 мН?

Answer 1

Задача 1
P=IU=>I=P/U=0.5 А - собственный ток
Rсобственное=120/0,5=240 Ом
При 220В: R=U/I=220/0,5=440 Ом
440-240=200 Ом - нужно включить последовательно

Answer 2

Давайте разберемся с каждым вопросом по очереди:

1. Найдем сопротивление, которое необходимо включить последовательно с нагретым прибором, чтобы ток в нем не превышал допустимое значение.

Для этого воспользуемся формулой для вычисления сопротивления:

R = U / I,

где R - сопротивление, U - напряжение, I - ток.

Для нагретого прибора известна мощность P = 60 Вт и напряжение U0 = 120 В. Мы можем найти ток I0, который протекает через прибор:

P = U0 * I0, I0 = P / U0, I0 = 60 Вт / 120 В = 0.5 А.

Теперь, нам нужно ограничить ток в цепи до допустимого значения, чтобы при подключении к более высокому напряжению U = 220 В, ток не превышал этого значения.

Пусть допустимый ток составляет I_допустимый.

Для того чтобы найти сопротивление R_допустимое, которое нужно включить в цепь, используем ту же формулу:

R_допустимое = U / I_допустимый.

Так как при подключении к напряжению U ток не должен превышать допустимое значение, получаем:

I_допустимый = I0 = 0.5 А.

Теперь можем найти R_допустимое:

R_допустимое = 220 В / 0.5 А = 440 Ом.

Таким образом, необходимо включить сопротивление 440 Ом последовательно с прибором.

2. Для данной задачи, нам нужно определить, переживет ли проводник с нагрузкой 39,2 мН под действием магнитного поля.

Для этого воспользуемся формулой для силы Лоренца, действующей на проводник, находящийся в магнитном поле:

F = B * I * L,

где F - сила Лоренца, B - магнитная индукция, I - ток, L - длина проводника.

Для данной задачи B = 49 мТл = 49 * 10^(-3) Тл, L = 20 см = 0.2 м.

Поскольку нам известна нагрузка F = 39,2 мН = 39,2 * 10^(-3) Н, и проводник неподвижен, то сила Лоренца должна быть равна нагрузке для равновесия:

F = 39,2 * 10^(-3) Н = B * I * L.

Теперь, найдем ток I:

I = F / (B * L), I = 39,2 * 10^(-3) Н / (49 * 10^(-3) Тл * 0.2 м), I = 0,4 А.

Таким образом, чтобы нагрузка на проводнике была в равновесии, через него должен протекать ток 0,4 А. При этом, если ток будет меньше, нагрузка будет поднимать проводник, а если больше, проводник начнет опускаться.