Ev · ölçümler · Düz hava kapasitörünün plakaları arasındaki mesafe. Prokopyev. Fizikte metodik çalışmalar - dosya n1.doc

Düz hava kapasitörünün plakaları arasındaki mesafe. Prokopyev. Fizikte metodik çalışmalar - dosya n1.doc

M.: Yüksekokul, 2001. - 669 s.
İndirmek(doğrudan bağlantı) : .djvu Önceki 1 .. 172 > .. >> Sonraki


Q'yu şarj edin (Şekil 12.52). Yük eşitse iletkenden hangi yük akacaktır?
tabak ikiye katlanacak mı?
12.50. Düz kısa iletkenin plakaları arasındaki mesafe
kapasitör d'ye eşittir. Plakaların arasında, bunlardan birinden a kadar uzakta
düz bir paralel var metal tabak kalınlık b ile
Q'yu şarj edin (Şekil 12.52). Aşağıdaki durumlarda iletkenden hangi yük akacaktır?
Belirtilen astarı a kadar hareket ettirip plakayla hizalayın.
12.51. Paralel bağlı düz hava kondansatörünün plakaları arasında
Plakaların üzerine a kalınlığında metal bir plaka yerleştiriliyor. Boyutlar
plakalar, alanı S'ye eşit olan plakaların boyutlarıyla çakışmaktadır ve
aralarındaki mesafe - d. Ortaya çıkan kapasitörün kapasitansını belirleyin.
Çözüm. Ortaya çıkan kapasitörün kapasitansını belirlemek için üzerine yerleştiririz.
plakaları q ve (-q) zıt yüklerinin büyüklüğünde eşittir, çünkü
Şekil 2'de gösterilmiştir. 12.53 ve kapasite formülle belirlenir
S~ ~A~"
eğer
burada Df \u003d f2-f, plakalar arasındaki potansiyel farktır.
Kapasitör plakalarındaki yükler yanlarda indüklenecektir.
yüksüz metal plaka yükleri Q ve Q", tersi
işareti ve büyüklüğü eşittir.
Plakanın herhangi birinden keyfi bir x uzaklığına yerleştirilmesine izin verin.
plakalar varsa diğer plakaya olan mesafe eşit olacaktır.
] ?,| ?C?(-"7)| S
uuuuuu/
+ 1 Aya) A-h) Q "
-BEN
F!
F
f2
Pirinç. 12.53
394
tansiyon Elektrik alanı hava boşluğu genişliğinde x olacak
yoğunlukların geometrik toplamı 1'e eşit mi? (q), ben? (-q) alanları,
q ve (-q) yükleri tarafından oluşturulur ve 2(0, 2(??") alanları oluşturulur
indüklenen yükler Q ve Q":
2, = 2(?) + 2(nr) + 2(0 + 2(e").
Q=-Q" olduğundan, o zaman
2(0 = -2(0"); 21=2(?) + 2(-?).
Yoğunluk vektörleri 2(g) ve 2 (-bir yöne yönlendirilir. Buradan,
E, = E(q) + E(-q) = -+ _SL_ = _2_
1 kch> 41 2e0S 2e 0S t0S
Kondansatörün içindeki elektrik alanı düzgün olduğundan fark
potansiyeller
q yüklü plaka ile plaka arasında
F,-F = ?,d1- = ^, (1)
burada φ plakanın potansiyelidir.
Benzer şekilde, genişlikteki bir hava boşluğu için:
H1 = t(q) + t(-q) + t(Q) + t(Q") = t(q) + t(~q),
VEYA
Yüklü (-q) n plakalı plaka arasındaki potansiyel farkı
F - F 2 = ?2 = . (2)
8ç O
(1) ve (2) ifadelerini toplayarak, arasındaki potansiyel farkı buluruz.
kapasitör plakaları:
Af \u003d f, - F2 \u003d -3-! =
EqS EqS
Bu nedenle, ortaya çıkan kapasitörün kapasitansı
ae0S
C \u003d ^ ~ \u003d T \u003d - O)
Df d-a
Gördüğünüz gibi ortaya çıkan kapasitörün kapasitansı yere bağlı değil
eklenen katmanın konumu ve dolayısıyla sistemin kapasitesinin belirlenmesi
Plaka herhangi bir x mesafesine yerleştirilebilir. Eğer o
doğrudan plakalardan birinin üzerine yerleştirdiğimizde yeni bir tane elde ederiz.
plakalar arasındaki mesafe (d-a) ve kapasitans (3) olan kapasitör.
İki seri bağlantılı sistemden oluşan bir sistem düşünün
S alanı ve aralarındaki mesafeler aynı plakalara sahip kapasitörler
plakalar x ve sırasıyla. Kapasiteleri açıkça eşit
S ye S ye
С,=^- ve С2 = --j-------
x d - (a + x)
ve sistem kapasitesi
g ^1 ^2 Eos C, + C2 d - a
Bu nedenle bir sonuç daha çıkarılabilir: eğer plakalar arasındaysa
metal bir plaka yerleştirmek için kapasitör, ardından ortaya çıkan sistem
seri bağlı iki kapasitör gibi düşünülebilir.
Bu açıkça kapasitörün içinde olduğu durumlar için de geçerlidir.
birkaç tabak var. e0S
Cevap: C = --------.
d-a
395
T
*
V
dt
(....D.
12.52. Düz bir hava kapasitörünün plakaları arasında bunlara paralel
her biri bir kalınlıkta iki metal plaka vardır. Tanımlamak
Plakaların alanları 5'e eşitse, ortaya çıkan kapasitörün kapasitansı ve bunların
Boyutlar plakaların boyutlarına uygundur. Plakalar arasındaki mesafe
kapasitör d'ye eşittir. \
Ve 12.53. Kondansatör üç parçadan oluşur
her biri S alanına sahip iletken plakalar. Komşular arasındaki mesafeler
dx ve d2 plakaları, plakaların doğrusal boyutlarından çok daha küçüktür (Şekil 12.54).
Uç plakalar bir iletken ile bağlanır. Kapasitörün kapasitansını belirleyin
Şekil-12 54 plaka A ve B arasında.
12.54. Paralel bağlı düz hava kondansatörünün plakaları arasında
plakaları a kalınlığında bir dielektrik plakaya yerleştirilir ve
geçirgenlik (Şekil 12.55). Plakanın boyutları boyutlarla eşleşiyor
alanı S'ye eşit olan plakalar ve aralarındaki mesafe d'dir. Tanımlamak
ortaya çıkan kapasitörün kapasitansı.
Çözüm. Kapasitörün kapasitansını belirlemek için aynısını yapacağız
12.51 numaralı problemde olduğu gibi. Kondensat-f3 plakalarına yerleştirin
Şekil 2'de gösterildiği gibi torusun zıt yükleri ±d büyüklüğü eşittir.
12.55. Bu yüklerin f4 plakaları üzerinde bulunması,
hava boşluğu elektrik alan kuvveti
+ ?(-veya pozitif yüklü plakadan yöndeki çıkıntıda

Temaslı mikrofon, havadaki ses titreşimlerinin aksine, doğrudan sert bir yüzeyden veya nesneden gelen titreşimleri alacak şekilde tasarlanmıştır. Bunlardan biri de küçük nesneler veya böcekler gibi çok düşük seviyeli seslerin tespitidir. Bir mikrofon genellikle bir manyetik dönüştürücü, bir kontak plakası ve bir kontak piminden oluşur. Temas plakası, titreşimlerin alınacağı nesnenin üzerine yerleştirilir; kontak pimi bu titreşimleri dönüştürücü bobinine iletir. Nabız sesini ve karınca izlerini almak için kontak mikrofonları kullanıldı.

(Belge)

Bu mikrofonun taşınabilir bir versiyonu yakın zamanda geliştirildi. Boğaz mikrofonu, etrafına bağlandığı boğazdan konuşmayı doğrudan almak için kullanılan temaslı mikrofonun bir çeşididir. Bu, cihazı, normalde hoparlörün duyulmamasına neden olacak ortam seslerinin olduğu alanlarda kullanmanıza olanak tanır.

Parabolik bir mikrofon, tıpkı parabolik bir antenin radyo dalgalarıyla çalıştığı gibi, ses dalgalarını toplamak ve mikrofonun alıcısına odaklamak için bir parabolik reflektör kullanır. Alışılmışın dışında odaklanmış bir ileri hassasiyete sahip olan ve metrelerce uzaktan sesleri alabilen bu mikrofonun tipik kullanım alanları arasında doğa kaydı, açık hava sporları, gizlice dinleme, kolluk kuvvetleri ve hatta casusluk yer alıyor. Parabolik mikrofonlar, tasarımlarının bir yan etkisi olarak zayıf düşük frekans tepkisine sahip olma eğiliminde olduklarından standart kayıt uygulamaları için yaygın olarak kullanılmaz.

  • Zakirullin R.S. Yapı Fiziği (Belge)
  • Fizik sınavına hazırlanmak için metodolojik materyaller (Belge)
  • Bogolyubov N.N. İstatistiksel Fizikte Seçilmiş Çalışmalar (Belge)
  • Gilmanov Yu.R. Mekanik, tüm uzmanlık alanlarındaki öğrenciler için fizikte laboratuvar çalışması yönergeleri (Belge)
  • Tüm uzmanlık alanlarındaki her türlü eğitimdeki öğrenciler için fizik laboratuvarına yönelik yönergeler. Normal Katıların Yoğunluğunun Tayini (Belge)
  • Zakirullin R.S. (kompozisyon) Yapı fiziği (Belge)
  • Afonina N.A. Otomatik Kontrol Teorisi (Doğrusal Sistemler) (Belge)
  • Fizik Testleri Fizik Cevapları (Belge)
  • n1.doc

    SORUN ÇÖZME ÖRNEKLERİ
    1 . Birbirinden 0,1 μC 8 cm uzaklıkta iki özdeş pozitif yük. Yükleri bağlayan parçanın ortasında bulunan O noktasında ve yüklerden 5 cm uzaklıkta bulunan A noktasında alan gücünü belirleyin (Şekil 4).

    Verilen Q 1 = Q 2 =10 -7 Cl, ?=1,R 0 =0,08m,R 1 =0,05 m

    Stereo mikrofon, stereo sinyal oluşturmak için iki mikrofonu tek bir cihazda birleştirir. Bu mikrofonlardan bazılarının iki kanal arasında ayarlanabilir kapsama açısı vardır. Gürültü önleyici mikrofon, gürültülü ortamlar için tasarlanmış, oldukça yönlü bir tasarımdır. Böyle bir uygulama, genellikle kulaklıkların üzerine işaretçi mikrofonlar olarak monte edildikleri uçak kokpitleridir. Diğer bir kullanım ise vokalistler için yüksek sesli konser sahneleridir. Birçok gürültü önleyici mikrofon, zıt elektriksel polaritede olan veya elektronik olarak işlenen iki diyaframdan alınan sinyalleri birleştirir.

    Bulmak: Eo, E A .

    Çözüm. Yüklerin oluşturduğu alanın gücü süperpozisyon ilkesiyle bulunur. Ortaya çıkan gerilim E, alandaki belirli bir noktada her bir yükün yarattığı gerilimlerin vektör toplamına eşittir: E=E 1 +E 2 (1). Ayrı bir yükün oluşturduğu elektrik alan kuvveti formülle belirlenir.

    Çift diyaframlı tasarımlarda, ana diyafram amaçlanan kaynağa en yakın yere, ikinci diyafram ise kaynaktan daha uzağa monte edilir, böylece ortamdaki sesleri alıp ana diyaframın sinyalinden çıkarabilir. İki sinyal birleştirildikten sonra, amaçlanan kaynak dışındaki sesler büyük ölçüde azaltılarak anlaşılırlık büyük ölçüde artırılır. Gürültü önleyici mikrofonların birçoğu boğaz mikrofonlarıdır. Mikrofon için elektronik sembol.

    Mikrofonlar tarafından kullanılan en yaygın konektörler şunlardır. Bazı yaka mikrofonları kablosuz vericiye bağlanmak için özel bir konektör kullanır. Mikrofonların empedans adı verilen, ohm cinsinden ölçülen ve tasarıma göre değişen bir elektriksel özelliği vardır. Nominal empedans genellikle belirtilir. Düşük empedansın 600 ohm'dan az olduğu kabul edilir. Ortalama empedansın 600 ila 10 kΩ arasında olduğu kabul edilir. 10 kΩ'un üzerinde yüksek empedans. Kondenser mikrofonlar tipik olarak 50 ila 200 ohm arasında bir çıkış empedansına sahiptir.

    H bir noktadaki alan gücünü bulmak için HAKKINDA, önce stres vektörlerini oluşturmalıyız. Suçlamalardan bu yana Q 1 Ve Q 2 pozitif, vektörler e 1 Ve e 2 O noktasından bu alanı oluşturan yüklerden uzağa yönlendirilir (bkz. Şekil 4). Ayrıca problemin durumuna göre yükler eşittir ve O noktasından aynı uzaklıkta bulunmaktadır. Dolayısıyla formül (1)'deki vektörlerin yönlerini dikkate alarak şunu elde ederiz: e 0 =E 1,0 -E 2,0 Ancak e 1,0 =E 2,0 , O e 0 =0 .

    En iyi giriş voltajı aktarımı için, giriş devresi empedansı kaynak empedansının en az on katı olmalıdır: birkaç bin ohm'luk giriş empedansına sahip köprülü giriş mikrofon ön amplifikatörleri, birkaç yüz ohm'dan daha düşük çıkış empedansına sahip mikrofonlarla iyi çalışır. Mikrofonun büyük ölçüde yüklendiği bilinmiyor ve ton kalitesi tahmin edilebilir durumda. Birden fazla girişe paralel olarak bağlanan mikrofonların, üzerlerine uygulanan ilave yükleme nedeniyle ses karakterlerini değiştirdikleri bilinmektedir.

    Noktada A alan kuvveti formül (1) ile hesaplanır; vektörlerin inşası da benzer şekilde gerçekleştirilir. Ortaya çıkan gerilim vektörü e A paralelkenarın köşegenidir (bkz. Şekil 4), bu nedenle, e A =E 1 +E 2 veya e A =2E 1 İleişletim sistemi?, Çünkü e 1 =E 2 . Şek. 4 tane var

    . Bir noktada alan gücü A formülle belirlenir

    Profesyonel mikrofonların çoğu düşük empedanslıdır, yaklaşık 200 ohm veya daha azdır. Bununla birlikte, vakum tüplü gitar amplifikatörleri gibi bazı cihazlar, doğası gereği yüksek olan birkaç yüz bin ohm düzeyinde çok yüksek giriş empedanslarına sahiptir ve yüksek empedanslı bir mikrofonun veya uygun bir transformatörün kullanımını gerektirir. Mikrofon ile diğer ekipman arasındaki empedans uyumsuzsa hiçbir şey zarar görmez; olabilecek en kötü şey sinyalin azalması veya frekans yanıtındaki değişikliktir.

    Sayısal değerleri (3)'te değiştirerek şunu elde ederiz:

    Cevap: e 0 =0, E A =432 kV/m
    2. Düz hava kapasitörünün kapasitansı C \u003d 1 nF, plakalar arasındaki mesafe 4mm. Kapasitör plakaları arasına yerleştirildiğinde Q=4.9nC kuvvet etki ediyor F=98 µN. Astar alanı 100 cm 2 . Belirleyin: plakalar arasındaki alan gücü ve potansiyel farkı, kapasitörlerin alan enerjisi ve hacimsel enerji yoğunluğu.

    En iyi sesi elde etmek için mikrofon empedansının bağlı olduğu ekipmandan önemli ölçüde düşük olması gerekir. Çoğu mikrofon, empedansları bağlı oldukları yüke uymayacak şekilde tasarlanmıştır; bu onların frekans tepkisini değiştirebilir ve özellikle yüksek ses basıncı seviyelerinde distorsiyona neden olabilir.

    Ölçümler ve özellikler

    Tasarımlarındaki farklılıklar nedeniyle mikrofonların sese karşı kendi karakteristik tepkileri vardır. Yanıttaki bu farklılık, tekdüze olmayan faz ve frekans yanıtlarıyla sonuçlanır. Ek olarak, mikrofonlar ses basıncına eşit olmayan bir şekilde duyarlıdır ve bozulma olmadan farklı seviyeleri algılayabilir. Bilimsel uygulamalar için daha tek tip tepkiye sahip mikrofonlar tercih edilirken, tekdüze olmayan bir mikrofon tepkisi sesin istenen renklendirmesini sağlayabileceğinden, müzik kaydı için bu genellikle geçerli değildir. Mikrofon özellikleri için uluslararası bir standart vardır, ancak çok az üretici buna uymaktadır.

    F=9.8. 10-5H, Q=4.9. 10 -9 C, C=10 -9 F, S=10 -2 m2, d=4. 10 -3 m, ?=1, ? 0 = 8,85 . 10 -12 f/m

    Bulmak: E, U, Ke, ? .

    Çözüm. Kapasitör plakaları arasındaki alanın düzgün olduğu varsayılmaktadır. Kapasitörün alan gücü "ifadesinden belirlenir. E=F/Q, Nerede F- alanın yüke etki ettiği kuvvet Q kapasitör plakaları arasına yerleştirilir.

    Sonuç olarak, farklı üreticilerin yayınlanmış verilerinin karşılaştırılması, farklı ölçüm yöntemleri kullanıldığından zordur. Mikrofon verileri web sitesi, şu anda piyasada bulunan her mikrofon ve hatta birkaç eski model için mikrofon üreticilerinin resimlerini, yanıt eğrilerini ve veri sayfalarını içeren teknik özellikleri derlemiş ve hepsine ait verileri tek bir ortak formatta göstermektedir. Karşılaştırma kolaylığı için, ancak çok az üretici buna uyuyor.

    Frekans tepkisi grafiği, tipik olarak ideal eksen üstü ses için, mikrofonun çeşitli frekans aralıklarındaki hassasiyetini desibel cinsinden görüntüler. Frekans yanıtı, daha az bilgilendirici şekilde "30Hz-16kHz ±3dB" şeklinde ifade edilebilir. Bu, artı veya eksi 3 dB'den fazla olmayan genlik değişiklikleri ile belirtilen frekanslar arasında bir çizgi grafiği olarak yorumlanır. Ancak bu bilgiden yola çıkarak değişimlerin ne kadar düzgün olduğunu ve spektrumun herhangi bir yerinde meydana gelmediğini belirlemek mümkün değildir. "20Hz-20kHz" gibi yaygın ifadelerin desibel toleransı olmadan anlamsız olduğunu unutmayın. "Yönlü mikrofonlar", ses kaynağına olan mesafeye ve ses kaynağının geometrisine bağlı olarak büyük ölçüde değişiklik gösterir.

    Sayısal değerleri değiştirerek şunu buluruz:

    E=9.8. 10-5 N/4.9. 10 -9 Cl \u003d 2. 10 4V/m=20kV/m

    Plakalar arasındaki potansiyel fark U=Ed. Sayısal değerleri değiştirerek şunu elde ederiz:

    Ü=2. 10 -4 V/m. 4. 10 -3m=80V

    Kapasitör Alan Enerjisi

    Sayısal değerleri yerine koyarsak, şunu elde ederiz:

    Döngü mikrofonları farklı ses kaynakları ve mesafelerle ölçülebilir, ancak bir standart yoktur ve bu nedenle, ölçüm tekniği açıklanmadıkça farklı kaynaklardan gelen verileri karşılaştırmanın bir yolu yoktur. Gürültü tabanı veya eşdeğer gürültü tabanı, ses olmadığında mikrofonla aynı çıkış voltajını üreten ses seviyesidir. Bu, mikrofonun dinamik aralığındaki en düşük noktayı temsil eder ve özellikle sessiz sesleri kaydetmek istiyorsanız önemlidir. Sayı ne kadar düşük olursa o kadar iyidir.

    Bu genellikle kapsülün ve elektronik aksamın frekans tepkisini değiştirerek elde edilir, bu da A-ağırlıklandırma eğrisi içinde daha düşük gürültü sağlarken geniş bant gürültüsünü artırabilir. Bu genellikle duyulmaz, dolayısıyla kayda zarar vermeden mikrofonu bu seviyede kullanmak güvenlidir.

    Enerji yoğunluğu - kapasitör alanının hacmi; bulmak

    Cevap:

    , sen=80V, E=20kV/m,
    3 . Düz hava kapasitörünün elektrik kapasitansının ve enerjisinin, metal bir plaka kalınlığında nasıl değişeceğini bulun. 1 mm. Kondansatör ve plaka alanı 150cm 2 6 mm. Kondansatör şu seviyeye kadar şarj edilir: 400V ve aküyle bağlantısı kesildi.

    Diğer taraftaki kesinti genellikle diyaframın mutlak yer değiştirme sınırına ulaşmasından kaynaklanır, tepe noktalarında çok sert ses üretir ve mümkünse bundan kaçınılmalıdır. Hassasiyet, bir mikrofonun akustik basıncı çıkış voltajına ne kadar iyi dönüştürdüğünü ölçer. Son derece hassas bir mikrofon daha fazla voltaj oluşturduğundan mikser veya kayıt cihazının daha az amplifikasyona ihtiyacı olacaktır. Bu pratik bir konudur ancak mikrofonun kalitesinin doğrudan bir göstergesi değildir ve aslında duyarlılık terimi yanlış bir adlandırmadır; "transdüksiyon kazancı" belki de daha anlamlıdır, çünkü gerçek duyarlılık genellikle gürültü düzeyine göre belirlenir ve çok fazla Çıkış seviyesi açısından "hassasiyet", kırpma seviyesinden taviz verecektir.

    Verilen: ? =1, D 0 =10 -3 M,S=150cm 2 =15 . 10 -3 M 2 , D=6 . 10 -3 M

    Bulmak

    Çözüm. İçine metal bir plaka yerleştirildiğinde kapasitörün kapasitesi ve enerjisi değişecektir. Bunun nedeni, metal bir plaka yerleştirildiğinde plakalar arasındaki mesafenin azalmasıdır. Dönce (d-yap)(Şekil 5). Düz kapasitörün kapasitansı formülünü kullanıyoruz

    İki genel ölçü vardır: uluslararası standart 1 kHz'de paskal başına milivolt cinsindendir. Daha yüksek bir değer daha fazla hassasiyeti gösterir. Yine, daha yüksek bir değer daha fazla hassasiyeti gösterir, dolayısıyla -60 dB, -70 dB'den daha hassastır.

    Mikrofon dizileri ve dizi mikrofonları

    Bir mikrofon dizisi, birlikte çalışan herhangi bir sayıda mikrofondur. Nesnelerin sese göre yerleştirilmesi: örneğin bir akustik kaynağın lokalizasyonu. Topçu ateşinin kaynağını bulmak için askeri kullanım.

    • Ortam gürültüsünden ses girdisini çıkarmaya yönelik sistemler.
    • Çevresel ses ve ilgili teknolojiler.
    • Uçağın konumu ve takibi.
    • Yüksek kalitede orijinal kayıtlar.
    Tipik olarak dizi, alanın çevresine dağıtılmış, sonuçları tutarlı bir şekilde kaydeden ve yorumlayan bir bilgisayara bağlı çok yönlü mikrofonlardan oluşur.


    (1), nerede S- astar alanı; D- plakalar arasındaki mesafe. Bu durumda kapasitörün kapasitansındaki değişimin

    Sayısal değerleri değiştirerek şunu elde ederiz:

    Düz kapasitördeki elektrik alanı düzgün olduğundan, tüm noktalardaki enerji yoğunluğu aynı ve eşittir.

    , (2) nerede e- kapasitör plakaları arasındaki alan kuvveti. Plakalara paralel bir metal plaka yerleştirildiğinde alan kuvveti değişmeden kaldı ve elektrik alanın hacmi azaldı. Bu nedenle enerjideki değişiklik (son değeri başlangıçtaki değerden daha azdır) kapasitör alanının hacmi:

    Rüzgar veya ses patlayıcıları tarafından havaya uçurulacak mikrofonları korumak için ön camlar kullanılır. Çoğu mikrofonda, mikrofon diyaframına yerleştirilmiş yerleşik bir ön cam bulunur. Mikrofon diyaframını korumak için plastik, tel örgü veya metal kafesten oluşan bir kalkan mikrofon diyaframından uzak tutulur. Bu kafes, nesnelerin veya rüzgarın mekanik darbesine karşı ilk savunma hattını sağlar. Yerleşik mikrofon ön camlarına ek olarak üç geniş dereceli ek rüzgar koruması da mevcuttur.


    (3)
    Alan gücü E, potansiyel gradyan aracılığıyla belirlenir: E=-U/d, (4) nerede sen- potansiyel fark; D- plakalar arasındaki mesafe. Formül (3), (4) dikkate alınarak şu şekli alır:


    (5)
    Sayısal değerleri formül (5)'e değiştirerek şunu elde ederiz:

    Mikrofon kılıfları, köpüğün ucuz ve tek kullanımlık yapısından dolayı genellikle yumuşak polyester veya poliüretan yumuşak polyester köpükten yapılır. Ek ön camlar genellikle üreticiden ve üçüncü taraflardan temin edilebilir. Poliüretan köpük kaplamaların bir dezavantajı zamanla bozulabilmeleridir. Ön camlar ayrıca açık hücrelerinde kir ve nem toplama eğilimindedir ve yüksek frekans, kötü koku ve mikrofonu kullanan kişi için sağlıksız koşulların önlenmesi için temizlenmelidir.

    Cevap:

    ,


    4. Dirençteki akım doğrusal olarak artar 4 sn itibaren 0 önce 8 bir. Direnç direnci 10ohm.İlk aşamada dirençte açığa çıkan ısı miktarını belirleyin. 3c.

    Verilen: T 0 =0, t 1 =4s, ben=0, ben 1 =8A, t 2 =3s.

    Bulmak Q.

    Çözüm. Joule-Lenz yasasına göre dQ= BEN 2 Rdt(1) Akımın gücü zamanın bir fonksiyonu olduğundan, o zaman ben=kt, (2) nerede k- Orantı katsayısı, sayısal olarak birim zaman başına mevcut artışa eşittir:


    Buradan,

    . İlk üç saniye boyunca açığa çıkan ısı miktarı


    (3)
    Sayısal değerleri formül (3)'e değiştirerek şunu elde ederiz:

    Q=4A 2 /c 2. 10ohm. 27s 3 /3=360J
    Cevap: Q=360 J.
    5 . Pil seri bağlı beş hücreden oluşur. Her birinin EMF'si 1,4V, her birinin iç direnci 0,3 ohm. Pilin faydalı gücü hangi akımda eşittir? 8W? Kullanılabilir maksimum pil gücünü belirleyin:

    Verilen: ? Ben \u003d 1,4V,R Ben \u003d 0,3 Ohm,P P =8W,N=5

    Bulmak: ben, P p maksimum

    Çözüm: Net Pil Gücü P P =ben 2 R,(1) nerede R harici devrenin direncidir, BEN- devrede akan akımın kanunla belirlenen gücü
    Ohm: (2).


    Burada N,? Ben - EMF ve numara Ben , - - iç direnç N seri bağlı elemanlar.

    R'yi (1)'den ifade ediyoruz: R=Pp/I 2 ve bu ifadeyi (2)'de değiştirerek şunu elde ederiz:


    (3) veya
    (4)


    İfadeyi (4) dönüştürerek I için ikinci dereceden bir denklem elde ederiz:


    İkinci dereceden denklemi çözerek şunu buluruz:


    Sayısal değerleri değiştirerek şunu elde ederiz:

    Pilin maksimum faydalı gücünü belirlemek için harici dirence bağımlılığını buluyoruz. İfade (2)'yi denklem (1)'de yerine koyalım:

    (5)

    Bu formülden şu sonuç çıkıyor: sabit değerlerde Ve , güç bir değişkenin - harici direnç R'nin bir fonksiyonudur. Bu fonksiyonun maksimum olduğu bilinmektedir. dP P /dR=0 bu nedenle elimizde



    (6)

    Böylece sorun, harici devrenin direncini bulmaya indirgenir. Denklemin (6) çözümünden şu şekilde çıkar: R=nr Ben. R'nin bulunan değerlerini formül (5)'e değiştirerek, şunu elde ederiz:


    Hesaplamalar yaparak buluruz



    Cevap:

    ,

    ,


    6 . Direncinin olduğu bir sıcaklıkta, germanyum yarı iletkenindeki deliklerin konsantrasyonunu belirleyin. 0,5 Ohm·m elektron ve delik hareketlilikleri sırasıyla eşitse 0,40 ve 0,20 m 2 /(Vs).
    Verilen: ?=0,5 Ohm·m,B N =0,4m 2. İÇİNDE -1. İle -1 , B P =0,2 m 2. İÇİNDE -1. İle -1

    Bulmak N.

    Çözüm. İçsel yarı iletkenlerin spesifik iletkenliği şuna eşittir:


    (1)

    Nerede B N Ve B R sırasıyla elektronların ve deliklerin hareketliliğidir; e- elektron yükü; N- serbest elektronların konsantrasyonu, yani birim hacim başına sayıları. İçsel bir yarı iletkende deliklerin konsantrasyonu serbest elektronların konsantrasyonuna eşittir.
    Spesifik iletkenlik ve direncin bağımlılıkla birbirine bağlı olduğu göz önüne alındığında

    (2) elimizde 1/? =tr(b N +b R ). (3) Deliklerin konsantrasyonunu belirleyelim



    Miktarların sayısal değerlerini değiştirerek şunu buluruz:

    Cevap:


    7. Alan kuvvetinde ise havadaki tek değerlikli iyonların konsantrasyonu nedir? 30 V/m akım yoğunluğu J=1,6 . 10 -6 a/m 2 ? İyon hareketliliği B + =1,4 . 10 -4 M 2 /(İÇİNDE . İle),B - =1,2 . 10 -4 M 2 /(İÇİNDE . İle)
    Verilen: e=30V/m,J=1,6 . 10 -6 a/m 2 , B + =1,4 . 10 -4 M 2 /(İÇİNDE . İle),B - =1,2 . 10 -4 M 2 /(İÇİNDE . İle)

    Bulmak N.

    Çözüm. Doyma olmadığında gazdaki akım yoğunluğu


    Nerede N- iyonların konsantrasyonu, yani birim hacim başına aynı işarete sahip iyonların sayısı; B +, B - - pozitif ve negatif iyonların hareketliliği; E- Gazze'deki elektrik alan kuvveti; Q her iyonun yükünün mutlak değeridir. Sorunun durumuna göre havadaki tek değerlikli iyonların konsantrasyonunu belirlemek gerekir; S=e(e elektron yüküdür), o zaman

    (2) J= tr(B + + B - ) e

    İfade (2)'den şunu belirleriz: N:

    n=j/(eE(b + +b -))

    Sayısal değerleri değiştirerek şunu buluruz:

    n=
    Cevap: n=

    3 Nolu KONTROL İŞİ (2)

    1 . İki noktalı ücretler 30 nC Ve -10 nC belli bir mesafede havadalar 10 cm birbirinden. Uzaklaştırılan bir noktada bu yüklerin oluşturduğu alanın gücünü belirleyin. 9 cm Pozitif yükten ve negatif yükten 7 cm. Çözümü bir çizimle açıklayınız.

    2 .Doğrusal yoğunlukta aynı adı taşıyan iki sonsuz uzunlukta paralel metal iplik arasındaki mesafe 6 . 10 -5 Santimetre, eşittir 5 cm. tarafından kaldırılan bir noktadaki alan gücünü bulun 5 cm


    1. İki paralel düzlem yüklüdür; biri yüzey yoğunluğuna sahiptir 0,4 10 -6 Santimetre 2 , diğer - 0,6 10 -6 Santimetre 2 . Düzlemler arasındaki alan gücünü belirleyin. Çözümü bir çizimle açıklayınız.

    1. İki metal içi boş eşmerkezli küre yüklenmiştir. Daha büyük top çapı 0,08 m bunun üzerinden ücret al -40 nC, küçük topun çapı 0,04 m, üzerindeki ücret 20 nC. Yükler topların yüzeylerine eşit olarak dağıtılır. Topların merkezindeki ve mesafelerdeki alan gücünü belirleyin: a) 0,03 m, B) 0,05 m Merkezden. Çözümü bir çizimle açıklayınız.
    5 . Yarıçaplı ince bir halka R doğrusal yoğunlukla eşit şekilde yüklenmiş . Halkanın ortasındaki ve yükseklikteki alan gücünü belirleyin H. simetri ekseni boyunca halkanın üstünde. Çözümü bir çizimle açıklayınız.

    6 . İki paralel sonsuz uzunlukta metal iplik arasındaki mesafe 10 cm. Bir filaman doğrusal yoğunlukla yüklenir 6 10 -5 Santimetre, diğer -3 10 -5 Santimetre. Uzak bir noktada alan gücünü bulun 10 cm her iş parçacığından. Çözümü bir çizimle açıklayınız.

    7. İki paralel düzlem benzer şekilde yüzey yük yoğunluğuyla yüklenir 0,5 10 -6 Ve 1,5 10 -6 Santimetre 2 . Alan gücünü belirleyin: a) düzlemler arasında, b) düzlemlerin dışında. Çözümü bir çizimle açıklayınız.

    10 .Aynı isimli iki puanlık ücret 2,7 10 -6 cl belli bir mesafede havadalar 5 cm birbirinden. Uzak bir noktada bu yüklerin oluşturduğu alanın gücünü belirleyin 3 cm tek bir şarjdan ve 4 cm bir diğerinden. Çözümü bir çizimle açıklayınız.


    1. Hızla dar bir elektron demeti 20.000 km/s, düz bir kapasitörün plakaları arasındaki ortasından vakumda geçer. Elektronların kapasitörden kaçmaması için plakalar arasında uygulanması gereken minimum potansiyel fark nedir? Plakalar arasındaki mesafe 1 cm, uzunlukları 3 cm

    2. Alanlı düz kapasitör plakaları 100 cm 2 , aralarındaki mesafe 3 mm, kuvvetle etkileşime girer 120 mN. Plakalar arasındaki potansiyel farkı belirleyin.

    3. Düz kapasitör plakaları, aralarındaki mesafe 2 mm, kuvvetle etkileşime geçin 100 mN. Aralarında potansiyel fark varsa kapasitör plakalarındaki yükü bulun 500V.

    4. Yükü olan bir toz tanesi 6,4-10 -18 cl, ağırlık 10 -14 kilogram, plakalar arasında mesafe bulunan düz bir kapasitörde dengede tutulur 4 mm. Plakalar arasındaki potansiyel farkı belirleyin.

    5. Aynı isimli iki puanlık ücret 20 Ve 50 nC belli bir mesafede havadalar 1m. Onları birbirine yaklaştırmak için yapılacak çalışmaları belirleyin 0,5 m.

    1. Yükü içeren bir toz tanesi 50 Elektronlar düz bir kapasitörde dengede tutulur, plakalar arasındaki mesafe 5 mm, aralarındaki potansiyel fark 75V. Toz parçacığının kütlesini belirleyin.

    2. Düz bir kapasitörün plakaları arasındaki etkileşimin kuvvetini, eğer alkol içindeyse belirleyin. Kapak alanı 200cm 2 , aralarındaki mesafe 5 mm. Plakalar potansiyel farka kadar yükleniyor 200 V.

    3. Potansiyel farkla 900V. Düz bir kapasitörün plakaları arasında ortada bir toz tanesi dengedeydi. Kapasitör plakaları arasındaki mesafe 10 mm. Voltaj düştüğünde toz parçacığı 0,5 sn. alt plakaya ulaştı. Bu gerilimi belirleyin.

    4. İki benzer nokta yükü arasındaki mesafe -0,5 nC Ve 3 NC eşittir 5 cm. Birinci yük tarafından itilen ikinci yük bir yol kat ederse alan kuvveti tarafından yapılan iş nedir? 4cm mi?

    5. Bir elektronun bir protonun etrafında dairesel bir yörüngede hareket ettiğini varsayalım. Bir elektronun potansiyel enerjisinin kinetik enerjisine oranını belirleyin.

    6. 200 V'luk bir voltaja yüklenmiş bir kapasitör, aynı elektrik kapasitesine sahip yüksüz bir kapasitöre bağlanır: a) paralel, b) seri. Her iki durumda da kapasitör plakaları arasında hangi voltaj oluşturulacak?
    22 . Pilin elektrik kapasitesinin: a) minimum, b) maksimum olması için her biri 3, 6 ve 9 mikrofarad elektrik kapasitesine sahip üç kapasitör nasıl bağlanmalıdır?

    1. Top yarıçapı R 1 bildirilen ücret Q 1 ve yarıçaplı top R 2 - şarj Q 2 . Toplar arasındaki mesafe yarıçaplarından çok daha fazladır. Toplar ince bir metal tel ile bağlıysa, topların üzerindeki yüzey yük yoğunluğunun yarıçaplarına oranını bulun.

    2. Düz bir kapasitörün plakalarına paralel, kalınlığında bir metal plaka 6 mm. Plakaların her birinin alanı varsa kapasitörün kapasitansını belirleyin 100 cm 2 , aralarındaki mesafe 8mm.

    3. Bir kapasitör voltaja şarj edilir 50V, aynı kapasitede başka bir kapasitör - voltaja kadar 150V. Kapasitörün plakaları arasında aşağıdakilere bağlanırsa hangi voltaj oluşacaktır: a) benzer yüklü plakalar, b) zıt yüklü plakalar?

    1. Kondansatör, bir alana sahip üç çelik şeritten oluşur. 3 cm 2 her biri iki mika katmanıyla ayrılmış 0,05 mm. Çerçevenin aşırı şeritleri birbirine bağlıdır. Böyle bir kapasitörün kapasitesi nedir?

    2. İki kapasitans kapasitör 3 Ve 5 uF seri olarak bağlanır ve sabit bir voltaj kaynağına bağlanır 12V. Her kapasitörün yükünü ve plakaları arasındaki potansiyel farkını belirleyin.

    3. Düz kapasitörün plakaları arasında kalın bir metal plaka bulunur. 4mm. Bu plaka çıkarılırsa kapasitörün kapasitansı nasıl değişecek? Plakalar arasındaki mesafe 6 mm, plakaların alanı 100 cm 2 .

    4. Elektrik kapasitanslı üç kapasitör nasıl bağlanır 2 , 4 Ve 6 uF pilin elektrik kapasitesinin daha büyük olması için her biri 2 uF, Ama daha az 12 uF? Olası tüm durumları göz önünde bulundurun.

    1. Seri bağlıysa ve kapasitans varsa, iki kapasitörün her birindeki voltajı bulun. 4 ve 6 uF, bir DC voltaj kaynağına bağlı 100 V.

    2. Düz bir kapasitör, plakalar arasındaki mesafe 2 cm ve her plakanın alanı 200cm 2 , potansiyel farka yüklendi 200V ve güç kaynağıyla bağlantısı kesildi. Plakalar arasındaki mesafeyi artırmak için ne gibi çalışmalar yapılmalıdır? 6 cm?

    3. Plakaların alanına göre düz hava kondansatörünün içindeki alan kuvveti 100 cm 2 eşittir 120kV/m. Kapasitör üzerindeki voltaj 600 V'tur. Kapasitörün enerjisini, yüzey yük yoğunluğunu ve kapasitansını belirleyin.

    1. Düz bir kapasitörün plakalarını bir alanla iterken yapılan işi belirleyin 100 cm 2 her biri uzakta 1,5 cm plakaların yük taşıması şartıyla 0,4 ve -0,4 µC.

    2. Plakalar arasındaki potansiyel farkın sağlanması koşuluyla, düz bir kapasitörün plakalarının enerjisini ve çekici kuvvetini belirleyin. 5kV, her plakanın ücreti 0,1 µC, plakalar arasındaki mesafe 1 cm.

    3. Katı bir dielektrik ile yüklü bir kapasitör içindeki elektrik alanının hacimsel enerji yoğunluğu 3 J/m 5 . Kapasitör plakalarının dielektrik üzerinde ürettiği basıncı belirleyin.

    4. Aynı elektrik kapasitesine sahip iki kapasitör 6 uF her biri suçlandı - birer tane 100V, daha önce başka bir 200V. Daha sonra kapasitörler paralel olarak bağlanır. Bağlantı sonrasında akü voltajını belirleyin ve sistemin enerjisini değiştirin.

    5. Düz kapasitör plakalarının aralarındaki katı bir dielektrik üzerine uyguladığı basınç 1,5 Pa. Plakaların alanı ise, kapasitörün elektrik alanının enerjisini ve hacimsel enerji yoğunluğunu belirleyin. 100 cm 2 , aralarındaki mesafe 0,5 cm.

    6. Düz bir kapasitörün alan gücünü ve kapasitör plakaları arasındaki mesafeye göre hacimsel enerji yoğunluğunu bulun. 0,05 m Kapasitör potansiyel farkına kadar şarj edilir 600V ve enerjisi var 3,2 uJ.

    7. Her biri 6 uF olan aynı elektrik kapasitesine sahip iki kapasitör şarj edilir - biri en fazla 100V diğer önce 200 V. Daha sonra kapasitörler seri olarak bağlanır. Sistemin enerjisindeki değişimi belirleyin.

    8. Plaka alanına sahip düz hava kondansatörü 150cm 2 ve aralarındaki mesafe 6 mm kadar şarj edildi 400V. Kalınlığında bir metal plaka kullanıldığında kapasitörün kapasitansının ve enerjisinin nasıl değişeceğini belirleyin. 1 mm.

    9. Dirençli dirençten geçen yükü belirleyin 1 ohm direncin uçlarındaki voltajda eşit bir artış ile 1 önce 3V sırasında 10 saniye.

    10. Bu süre zarfında içindeki akım doğrusal olarak artarsa, ilk iki saniyede dirençte salınan ısı miktarını belirleyin. 0 önce 4 A. Direnç direnci 10ohm.

    11. Tungsten filamanının sıcaklığında ampulün çektiği akımı belirleyin 2000 °С, iplik çapı ise 0,02 mm filaman elektrik alan kuvveti 800 V/m.

    12. Ortalama sarım çapına sahip 500 sarımlı bir bobin üzerine sarılan telin özdirencini ve malzemesini belirleyiniz. 6 cm, eğer voltajda ise 320V izin verilen akım yoğunluğu 2 10 6 a/m 2 .
    45 .Uzunluktaki bir dirençten geçen akımın yoğunluğunu belirleyin. 5 m uçlarında potansiyel fark korunuyorsa 2 V. Malzeme direnci 2 10 -6 Ohm m.

    1. Dirençten geçen yükü belirleyin 10 saniye, eğer bu süre zarfında dirençteki akım gücü eşit olarak artarsa 0 önce 5A.

    2. Direnci olan bir dirençte 20 ohm başına akım 5 saniye itibaren doğrusal olarak arttı 5 önce 15A. Bu süre zarfında ne kadar ısı açığa çıktı?

    3. Kesit alanına sahip bakır çubukların açığa çıkardığı spesifik termal gücü belirleyin 10 cm 2 akımın içinden aktığı yer 100A.

    4. Uzunluğu olan bir nikrom iletkenin uçlarındaki potansiyel farkı belirleyin 1m içinden akan akımın yoğunluğu ise, 2 10 8 a/m 2 .

    1. İletkende açığa çıkan spesifik termal güç şuna eşitse, nikel iletkenden akan akım yoğunluğunu belirleyin: 10 4 J/(m 3 ·İle).

    2. araba aküsü emf 12V. bir akım ile 3 A verimliliği 0,8. Pilin iç direncini belirleyin.

    3. EMF'li eleman 6V ve iç direnç 1,5ohm dış dirence kısa devre 8,5ohm. Bulduğunuz: a) devredeki akım gücünü, b) dış devredeki ve elemanın içindeki gerilim düşüşünü, c) elemanın verimliliğini.

    4. EMF'si olan pilin kısa devre akımını belirleyin. 15V, eğer ona dirençli bir direnç bağlanırken 3 ohm devre akımı 4A..

    5. 2V ve her birinin iç direnci 0,5 ohm seri olarak bağlanırlar. Tüketilen faydalı güç hangi dış dirençte maksimum olacaktır?

    1. EMF'si olan iki akım kaynağı 1.5V ve her birinin iç direnci 0,5 ohm paralel olarak bağlanırlar. Tüketilen faydalı gücün maksimum olması için bunlara hangi direnç bağlanmalıdır?

    2. Doğru akım kaynağı, direnci olan bir dirence bir kez bağlanır 9ohm, başka zaman - 16 ohm. Birinci ve ikinci durumda dirençler üzerinde aynı anda açığa çıkan ısı miktarı aynıdır. Akım kaynağının iç direncini belirleyin.

    3. Elektrikli sobanın iki özdeş spirali vardır. Bu spirallerin dahil edilmesi için olası tüm şemaları çizin ve bu durumların her birinde aynı anda karodan alınan ısı miktarlarının oranını belirleyin.

    4. Seri ve paralel bağlantılarda dış devredeki akım hangi koşullar altında aynı olur? P aynı unsurlar mı? Bu durumlarda güç tüketiminin oranı ne olacaktır?

    1. Sırasında 5 saniye bir direnç boyunca 10 ohm gücü eşit olarak artan bir akım akar. İlk anda mevcut güç sıfırdır. İçinden geçen yükü belirleyin 5 saniye, eğer bu süre zarfında dirençte açığa çıkan ısı miktarı şuna eşitse: 500J

    2. Dirençteki akım sıfırdan eşit olarak artar. 10 saniye. Bu süre zarfında açığa çıkan ısı miktarı 500J Direncin direncine göre akım artış hızını belirleyin. 10ohm.

    3. Hava iyonlaştığında tek değerlikli iyonlar oluşur. Alan gücünde ise konsantrasyonlarını belirleyin 1 kV/m akım yoğunluğu 6 10 -6 a/m 2 . Pozitif ve negatif iyonların hareketliliği sırasıyla 1,4 10 -4 ve 1,9 10 -4 M 2 /(Vs).

    4. Belirli bir sıcaklıkta, içsel yarı iletken germanyum, serbest elektron konsantrasyonuna sahiptir. 2,5 10 19 M -3 . Deliklerin ve elektronların hareketliliği sırasıyla eşitse, bu sıcaklıkta germanyumun direncini belirleyin 0,16 ve 0,36 m 2 /(Vs).

    5. Metal bir ürün gümüşle kaplandığında elektrik akımı iletilir. 10 dk. Kaplama kalınlığının hangi akım yoğunluğunda olacağını belirleyin 4,5 10 -2 santimetre.

    6. Bakır sülfatın elektrolizi sırasında enerji tüketildi 15MJ. Elektrotlar üzerindeki potansiyel farkı varsa, elektrot üzerinde salınan bakırın kütlesini belirleyin. 10V.

    7. İki kare plaka arasında 200cm 2 her biri uzakta 3 cm hava var. Havanın radyoaktif bir kaynakla iyonize edilmesi ve plakalar arasındaki voltajda olması durumunda, plakalar arasındaki tek değerlikli iyonların konsantrasyonunu belirleyin. 120V akım akıyor 2 uA. Pozitif ve negatif iyonların hareketliliği sırasıyla 1,4 10 -4 ve 1,9 10 -4 M 2 /(Vs).

    8. Silikon yarı iletken oda sıcaklığında bir dirence sahiptir 0,5 ohm.m. Elektron ve delik hareketlilikleri sırasıyla eşitse delik konsantrasyonunu belirleyin 0,16, 0,04 m 2 /(Vs).
    67 . Konsantrasyonu olan sulu bir potasyum klorür çözeltisinin spesifik iletkenliğini belirleyin. 0,10 gr/cm 3 bir sıcaklıkta 18°C bu çözümün ayrışma katsayısı ise 0,8. Potasyum ve klor iyonlarının hareketliliği sırasıyla eşittir

    Ve

    M
    2 /(Vs)

    1. Sulu bir potasyum klorür çözeltisinin konsantrasyonla ayrışma katsayısını belirleyin 0,10 gr/cm 3 . Böyle bir çözümün direnci 18 °С eşittir 7.36 10 -2 Ohm m Potasyum ve klorür iyonlarının hareketlilikleri sırasıyla, 6,7 10 -8 Ve 6,8 10 -8 M 2 /(Vs).

    2. İyon konsantrasyonu aynı işaretteyse, X ışınlarıyla iyonize edildiğinde havada oluşan iyonların yükünü belirleyin. 5,7 10 13 M -3 , pozitif ve negatif iyonların hareketliliği sırasıyla 1,4 10 -4 Ve 1,9 10 -4 M 2 /(Vs). Alan gücünde 3 kV/m akım yoğunluğu 9.03 10 -6 a/m 2 .

    3. Direnci ise bir metaldeki elektron konsantrasyonunu belirleyin. 2 10 -7 Ohm m, elektronların kaotik hareketinin ortalama hızı 4 10 6 Hanım, ortalama uzunluk, metaldeki elektronların serbest yolu 0,7 nm.