В трёхфазную сеть с действующим значением линейного напряжения Uл=220 В включена равномерная активная нагрузка по схеме "звезда" с сопротивлением в каждой фазе Rф=20 Ом. Определить напряжение в фазе и токи до и после перегорания предохранителя в фазе В.
Дано:
r = 5 мм = 5•10-3 м,
А = 10 см = 1•10-1 м,
ρ = 1•1010 Ом•м.
Найти R.
Решение.
Среда слабо проводящая, можно считать, что проводимость шариков yfмного больше проводимости среды. Тогда можно спокойно пренебречь изменениями потенциала внутри шарика и считать, что все точки шарика имеют один и тот же постоянный потенциал, который обозначим φ1 и φ2.
Полный ток между шариками I = Φ•j dS = (1 / ρ) ΦE dS.
По теореме Гаусса Φ dS = q / εε0 = C (φ1 - φ2) / εε0,
где С - емкость конденсатора, получившегося из двух шариков, ε0 - электрическая постоянная.
Тогда получим I = C (φ1 - φ2) / ρεε0 . [1]
В тоже время по закону Ома I = (φ1 - φ2) / R. [2]
Из уравнений [1] и [2] можно вывести равенство С (φ1 - φ2) / ρεε0 = (φ1 - φ2) / R.
Отсюда получаем R = ρεε0 / C. [3]
Также понятно, что емкость конденсатора, составленного из двух шаров радиусом r, находящихся в среде с проницаемостью ε на расстоянии А >> друг от друга равна:
С = 2πεε0r. [4]
Подставляем [4] в [3] и получаем:
R = ρεε0 / C = ρεε0 / 2πεε0r = ρ / 2πr.
Остается только подставить значения в ответ.
R = 1•1010 / 2•3,14•5•10-3 ~3•1011 Ом.
ответ: R = 3•1011 Ом.
Имеем: высота h=10м, время t=2мин=120с, объём V=50м^3(так буду обзначать метры кубические и по аналогии дальше возведение в степень через значок "^"). Решение: Мощность Р - это работа А в единицу времени t, т..е. P=A/t. В свою очередь работа А - это сила F умноженная на перемещение S, т.е. A=F*S. В нашем случае перемещение будет равно высоте h, т.е. S=h. Сила F (в нашем случае сила тяжести) - это произведение массы m на g, т..е. F=m*g, где g - это постоянная, равная 9,8Н/м. У нас нет массы m. Масса m можно выразить из формулы плотности вещества: плотность вещества p(называется "ро") - это отношение массы вещества m к единице объема V, т.е. p=m/V, отсюда m=p*V. Плотность воды - величина известная, равная 1000 килограмм в одном метре кубическом, т.е. 1000кг/м^3. Подставим все известные величины в формулу мощности. Имеем: P=A/t=F*S/t=F*h/t=m*g*h/t=p*V*g*h/t. Отсюда имеем: мощность P=1000(кг/м^3)*50(м^3)*9.8(Н/м)*10(м)/120(с)=40833,33Вт. ответ: 40833,33Ватт=40,83333кВт(киловатт)