MFZD – cvičení č. 4
1. Malá částice, která má hmotnost 1 mg a náboj 0,5 nC, je na začátku v klidu. S jakým
zrychlením se bude pohybovat v homogenním elektrickém poli s intenzitou 30 kV.m-1
.
Jakou dráhu částice urazí za 0,1 s ve vakuu? Tíhovou sílu působící na částici neuvažujeme.
[15 m.s–2
, 7,5 cm]
2. Jak je potřeba změnit vzdálenost dvou kladných bodových nábojů Q1 a Q2 ve vakuu, pokud
se náboj Q1 zvětší 4 krát a Coulombova síla se nezmění.
[Zvětšit dvakrát]
3. Bodový elektrický náboj Q vytváří ve vakuu elektrické pole. Na náboj Q0 působí elektrická
síla. Náboje vložíme do dielektrika. Pokud chceme, aby na náboj Q0 působila stejně velká
síla jako ve vakuu, musíme náboj Q0 přemístit do poloviční vzdálenosti. Určete relativní
permitivitu dielektrika.
[4]
4. Na zdroj stejnosměrného napětí 30 V jsou do série zapojeny dva kondenzátory s kapacitami
12 µF a 24 µF. Určete:
a) výslednou kapacitu,
b) náboje na deskách kondenzátorů,
c) poměr napětí na jednotlivých kondenzátorech,
d) energie v poli kondenzátorů.
[a) 8 µF, b) 240 µC, c) 2:1, d) 3,6 mJ]
5. Kondenzátory s kapacitou C1 = 2 µF a C2 = 3 µF jsou připojeny paralelně. Na kondenzátoru
s kapacitou C1 je náboj Q1 = 6 µC. Určete napětí a náboj na druhém kondenzátoru.
[3 V, 9 µC]
6. Kondenzátory s kapacitami 6.10-6
F a 4.10-6
F jsou spojeny sériově a paralelně k nim je
připojen kondenzátor s kapacitou 2.10-6
F. Určete jejich výslednou kapacitu.
[4,4 µF]
7. Ke spotřebitelské síti 230 V je připojeno pět sériově spojených stejných žárovek. Určete:
a) jaké napětí naměříme na každé z nich,
b) jaký je celkový odpor žárovek, je-li odpor jedné žárovky 24 Ω,
c) jak velký proud prochází tímto elektrickým obvodem.
[a) 46 V, b) 120 Ω, c) 1,92 A]
8. Dva spotřebiče jsou spojeny paralelně. První z nich má odpor 20 Ω a prochází jím proud
5 A. Druhý má odpor 100 Ω. Určete:
a) jaký proud prochází druhým spotřebičem,
b) jaký je celkový proud,
c) jaké je napětí mezi uzly,
d) jaký je celkový odpor spotřebičů.
[a) 1 A, b) 6A, c) 100 V, d) 16,67 Ω]
9. V elektrickém obvodu jsou spojeny 2 rezistory o odporech 20 Ω a 25 Ω paralelně a třetí je
k nim připojen sériově. Odpor třetího rezistoru je 30 Ω. Nakreslete schéma obvodu a určete:
a) celkový odpor rezistorů,
b) proud procházející jednotlivými rezistory při napětí zdroje 150 V,
c) ztrátový výkon na každém z odporů.
[a) 41,11 Ω, b) 2,03 A, 1,62 A, 3,65 A, c) 84,418 W, 65,61 W, 399,675 W]