Юный техник 1973-10, страница 43

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО

В ЗАДАЧАХ

Для поступающих в институты при МФТИ работают очные подготовительные» курсы. После прохождения каждого раздела математики и физики слушатели выполняют контрольные работы. В этом выпуске клуба мы предлагаем два варианта контрольной работы по разделу «Электричество». Задачи первого варианта даны с решениями, второго — попробуйте решить сами. Проверить себя вы сможете по приведенным ответам.

Задача 1

Пылинка взвешена в плоском конденсаторе. Масса ее ш=10-¹⁰ г, расстояние между пластинами d=0,5 см. Пылинка освещается ультрафиолетовым светом и, теряя заряд, выходит из равновесия. Какой заряд AQ потеряла пылинка, если первоначально было приложено 11]=154 в, а затем, чтобы вернуть в равновесие пылинку, пришлось прибавить AU=9 в?

Решение

Пылинка находится в равновесии под действием электрической силы и силы тяжести:

E,Q, = mg. (1)

Е! — напряженность электрического поля в конденсаторе.

Е _ ML

Qi — первоначальный заряд пылинки, m — масса пылинки, g— ускорение свободного падения.

Под действием ультрафиолетового света пылинка потеряла часть электронов с зарядом ДО. Теперь условие равновесия запишется:

(Ui-4- Д11)

~г---(Q-AQ) = mg. (2)

d

Так как масса электрона (9-Ю-²⁸ г) мала по сравнению с массой пылинки (10-¹⁰ г), считаем, что масса пылинки осталась неизменной. Из уравнений (1) и (2) находим:

AQ = mgd

ди

и, (U, + д U)

Подставив числовые значения, получим:

Л-981 см/сек²-9в•300

Д Q = 9-10 ■0,5 см-

154в(154в + 9в)

= 48-10 CGSEq. То есть пылинка потеряла заряд А 0=48-1.0-¹⁰ CGSEq (10 электронов).

Задача 2 Требуется подобрать для схемы такое сопротивление R, чтобы при замкнутом ключе Ki и разомкнутом ключе Кг амперметр показывал такой же ток, как при замкнутом ключе Кг и разомкнутом ключе Кь Сопротивления источника ЭДС и амперметра ничтожно малы.

^f<L

т

/?м

Решение При замкнутом ключе Ki и разомкнутом ключе Кг ток через амперметр равен:

48