В среде с ε=4 и μ=1 распространяется плоская электромагнитная волна амплитуда напряженности электрического поля волны 200 В/м. На пути волны, перпендикулярно ее распространению располагается поглощающая поверхность в виде круга радиусом 300 мм. Какую энергию поглощает эта поверхность за время 1 мин? Считать t>>T, где Т-период волны. ответ дать в кДж и округлить до десятых.
Объяснение:
При послідовному з'єднанні провідників (мал. 1.) сила струму у всіх провідниках однакова:
I1 = I2 = I.
Послідовне з'єднання провідників
За законом Ома, напруги U1 і U2 на провідниках рівні
U1 = IR1, U2 = IR2.
Загальна напруга U на обох провідниках дорівнює сумі напруги U1 і U2:
U = U1 + U2 = I(R1 + R2) = IR,
де R – електричний опір всього кола. Звідси слідує:
R = R1 + R2.
При послідовному з'єднанні повний опір кола дорівнює сумі опорів окремих провідників.
Цей результат справедливий для будь-якого числа послідовно з'єднаних провідників.
Паралельне з'єднання
При паралельному з'єднанні (мал. 2) напруга U1 і U2 на обох провідниках однакові:
U1 = U2 = U.
Сума струмів I1 + I2 , що протікають по обох провідниках, дорівнює струму в нерозгалуженому колі:
I = I1 + I2.
Цей результат виходить з того, що в точках розгалуження струмів (вузли A і B) у колі постійного струму не можуть накопичуватися заряди. Наприклад, до вузла A за час t приходить заряд I*t а виходить з вузла за той же час заряд I1*t + I2*t. Отже
I = I1 + I2.
Паралельне з'єднання провідників
Записуючи на підставі закона Ома
де R – електричний опір всього кола, отримаємо
При паралельному з'єднанні провідників величина, обернена загальному опору кола, дорівнює сумі величин, обернених опорам паралельно включених провідників.
Цей результат справедливий для будь-якого числа паралельно з'єднаних провідників.
Формули для послідовного і паралельного з'єднання провідників дозволяють у багатьох випадках розраховувати опір складного кола, що складається з багатьох резисторів. На мал. 3 наведений приклад такого складного кола і вказана послідовність обчислень.
Розрахунок опору складного кола. Опори всіх провідників вказані в омах (Ом)
Слід зазначити, що далеко не будь-яке складне коло, що складаються з провідників з різними опорами, може бути розраховано за до формул для послідовного і паралельного з'єднання. На мал. 4 наведений приклад електричного кола, яке не можна розрахувати вказаним вище методом.
Приклад електричного кола, що не зводиться до комбінації послідовно і паралельно сполучених провідників
нам нужно найти плотность тела.
300г=0,3 кг
200см3=0,0002 м3
р=m : V= 0,3 : 0,0002=1500 кг/м3
плотность бензина при 20*С 710 кг/м3 (из учебника)
1500>710, значит тело утонет в бензине
Fа=pж*gV1,но V1=1/2V
Fа=1/2pж*gV
V=4*0.3*0.25м3=0,3м3
Fа=1/2*1000кг/м3*10Н/кг*0,3м3=1,5*10^3Н=1,5кН
ответ:1,5кН
Fа=pgV (Fа- сила Архимеда, p- плотность, g-сила ускорения свободного падения, V-объем)
p бензина = 700
1,4= 700*10*V
7000V=1,4
V=1,4/7000
V=0,0002куб.м. (200куб.см).
пробковый пояс с грузом не утонет до выполнения условия Fт=Fa
Fт= Р(вес пояса) + mg(вес груза)
Fa=gpводыVпояса
V=mпояса/p=P/gpпробки рпробки=240 кг/м3(из справочника)
V=40/10*240=0,017(м3)
Fт=Fa следовательно Р(вес пояса) + mg(вес груза) = gpводыVпояса
и из чего следует путем преобразований m = ( gpводыVпояса - Р )/g = (10*1000*0,017 - 40)/10=13(кг)