[vsesdal]
Количество страниц учебной работы: 10,4
Содержание:
”
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №3
1. В замкнутой электрической цепи, состоящей из двух разнородных металлов, возникает термо-ЭДС, если спаи имеют разную температуру (явление Зеебека). Если же по этой цепи пропустить электрический ток, то один из спаев будет нагреваться, а другой охлаждаться (явление Пельтье). Термоэлектрические свойства такой цепи зависят от природы контактирующих металлов. Для примера сравним две системы, состоящие из двух пар разнородных металлов:
I. Медь –серебро (?Cu = 8,93*103кг/м3, МСи =64*10-3 кг/моль)
(?Ag = 10,5*103кг/м3, МAg =108*10-3 кг/моль)
II. Висмут –железо (?Bi = 9,80*103кг/м3, МBi =209*10-3 кг/моль)
(?Fe = 7,88*103кг/м3, МFe =56*10-3 кг/моль)
Определить, полагая, что на каждый атом металла приходится один свободный электрон: концентрацию свободных электронов в серебре
2. Широко применяются в электронной технике полупроводники на основе элементов четвертой группы таблицы Менделеева германия и кремния. Пользуясь зонной теорией электропроводности, определить: величину примесной удельно электрической проводимости германия с концентрацией основных атомов 1*1023 м-3, если концентрация донорной примеси составляет 1,0*10-4% от концентрации основных атомов. Подвижность носителей заряда b=0,36 м2/(В*с). Собственной проводимостью пренебречь
3. В магнитном поле бесконечного прямого проводника с током I1 = 2 А, находится жесткая квадратная рамка со стороной а = 0,2 м, обтекаемая током I2 = 4A две стороны которой параллельны первому проводнику. Ближайшая к проводнику сторона рамки находится от него на расстоянии а. Приняв ?0 = 4?*10-7 Гн/м, определить силу, действующую на сторону ВС рамки
4. В центре «бесконечного» соленоида с плотной навивкой радиусом 5 см, имеющего 4000 витков на метр, помещена квадратная рамка с 100 витками, сторона которой равна 2 см. Рамка с током I2 = 0,5 А может поворачиваться вокруг оси ОО, перпендикулярной оси соленоида, по которому течет ток I1= 5А. Определить поток магнитной индукции, пронизывающей поперечное сечение соленоида
5. Тороид без сердечника квадратного сечения имеет обмотку, состоящую из 1000 витков, по которой течет ток 10 А. Учитывая, что наружный диаметр тороида 40 см, а внутренний 20 см, определить, сделав вывод соответствующих формул с помощью закона полного тока: индукцию магнитного поля на средней линии тороида.
6. В однородном магнитном поле индукцией В=1*10-3 Тл с частотой 314 рад/с вращаются две замкнутые рамки, жестко связанные между собой. Рамки размерами: первая – 2*3 см2, вторая – 1,5*3 см2 содержат по 100 витков тонкой проволоки сопротивлениями R1=6 Ом и R2 = 4,5 Ом соответственно. Они могут вращаться вокруг общей оси ОО/, перпендикулярной линиям индукции. Плоскости рамок взаимно перпендикулярны. Полагая, что в начальный момент плоскость первой рамки параллельна линиям индукции внешнего поля, определить как функцию времени электродвижущую силу индукции, возникшую во второй рамке.
7. Соленоид, выполненный в виде картонного каркаса длиной 0,5 м и диаметром 2.5 см с однослойной обмоткой из медной проволоки (?=1,7*10-8 Ом*м) диаметром ) 0,2 мм с плотно прилегающими друг к другу витками включен в электрическую цепь. ЭДС источника 4,24 В с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением. Считая незначительным сопротивление подводящих проводов, определить мгновенное значение силы тока в момент времени 7,7 мкс после замыкания ключа в положение 1
Соленоид, длина = 0,5 м, диаметр 2, 5см
? = 4,24В, однослойная обмотка (медь)
Считая незначительным сопротивление подводящих проводов, определить мгновенное значение силы тока в момент времени 7,7 мкс после замыкания ключа в положение 1
8. В однородное магнитное поле индукцией В=1,0*10-3 Тл влетают под углом 300 протон и электрон с одинаковыми скоростями, равными 4,0 км/с. Учитывая, что элементарный заряд е = 1,6*10-27 кг, и массы протона и нейтрона соответственно равны mp = 1,67*10-27 и me =9,11*10-31 кг, определить радиус винтовой линии электрона
Дано:
В=1,0*10-3
Угол 300
Электрон, е = 1,6*10-27 кг, me =9,11*10-31 кг
R-?
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №4
1. Плоскопараллельная стеклянная пластинка (n=1,5) толщиной h=1,2 мкм помещена между двумя прозрачными средами: сверху расположена жидкость с показателем преломления n1, снизу – с показателем преломления n2. Монохроматический свет (длина волны в вакууме ?=0,64 мкм) падает на пластинку сверху под углом 300. Показать ход лучей на рисунке, вывести необходимые расчетные формулы и определить оптическую разность хода волн, отраженных от поверхностей пластинки и интерферирующих в отраженном свете, если n1=1,33; n2 =1,63
2. Параллельный пучок монохроматического света (?=0,64 мкм) падает нормально на непрозрачную диафрагму Д с круглым отверстием радиусом r. Опти
ческая ось проходит через центр отверстия перпендикулярно плоскостям диафрагмы и экрана Э для наблюдения явления дифракции, пересекая последний в точке Р (точка наблюдения) на расстоянии В от диафрагмы. Используя метод зон Френеля, определить: сколько зон Френеля укладывается в отверстии для точки Р, если r =3,2 мм, В=1,0 м
3. Оптическая система состоит из трех одинаковых призм Николя и трубки с оптически активным веществом, вращающим плоскость поляризации. Потери на отражение и поглощение света в каждом из четырех приборов составляют к=5%. Николи расположены так, что угол между главными плоскостями двух ближайших призм составляет 300. Трубка длиной 1,5 см, содержащая раствор сахара (с=0,30 г/см3) с удельным вращением 66,5 град/дм*г/см3, увеличивает угол между плоскостью колебаний светового вектора и главной плоскостью второй призмы. На первую призму падает естественный свет интенсивностью I0, на выходе из призмы она уменьшается до I1, на выходе из трубки – до I2 и т.д. до I4. Определить отношение интенсивностей I0/I2
4. Излучение угольной дуги с простыми углями можно в первом приближении принять за излучение абсолютно черного тела. Излучающий кратер дуги диаметром d=7,0 мм в зависимости от режима работы изменяет температуру от Т1=4200 до Т2=4500 К. Определить полную излучательную способность (энергетическую светимость) дуги при температуре Т2
5. На поверхность серебряной пластины падает электромагнитное излучение с длиной волны ?, вызывая явление внешнего фотоэффекта. Принимая работу выход электронов из серебра, равной А=4,7 эВ, определить: массу падающего фотона ультрафиолетового диапазона, если его длина волны ?1=0,156 мкм
6. Определить, пользуясь теорией Бора, для атома водорода: радиус второй боровской орбиты и скорость электрона на ней
7. Определить энергии ядерных реакций. Освобождается или поглощается
энергия в каждой из указанных реакций:
8. Типичными металлическими проводниками электрического тока являются медь и алюминий, плотности и атомные массы которых соответственно равны: ?Cu= 8,93*103 кг/м3, АCu =64*10-3 кг/моль, ?Al= 2,79*103 кг/м3,
АAI =27*10-3 кг/моль. Пользуясь распределением Ферми-Дирака, определить: уровень Ферми в алюминии при 0 К (в джоулях и электронвольтах), считая, что на каждый атом алюминия приходится один свободный электрон
”
Учебная работа № 187549. Контрольная Физика. Контрольные работы 3, 4. (Задачи)
Выдержка из похожей работы
Физика металлов
…..жности без разрушения изделия судить о его
свойствах, получило широкое применение для контроля качества металла в
металлических изделиях и деталях.
Определение твердости по Бринеллю.
Метод основан на том, что в плоскую поверхность металла вдавливается под
постоянной нагрузкой Р твердый стальной шарик (рис. 1). После снятия нагрузки в
испытуемом металле образуется отпечаток (лунка).
Рисунок 1 – Определение твердости по Бринеллю
Если поверхность отпечатка выразить через
диаметры шарика D и отпечатка d(в мм), то твердость определяется по формуле:
При испытании стали и чугуна устанавливают D =
10 мм и Р = 3000 кгc, при испытании меди и ее сплавов D = 10 мм и Р = 1000 кгс,
при испытании очень мягких металлов (алюминий, баббиты и др.) D = 10 мм и Р =
250 кгс.
Для определения твердости измеряют диаметр лунки
d и находят но нему твердость в прилагаемых к прибору таблицах. Метод Бринелля
не рекомендуется применять для металлов твердостью более НВ 450, так как шарик
может деформироваться, что исказит результаты испытания.
Определение твердости по Роквеллу.
В этом методе твердость определяют по глубине отпечатка. Наконечником служит
алмазный конус с углом при вершине 120° или стальной закаленный шарик с d =
1,588 мм. Алмазный конус применяют для испытания твердых металлов, а шарик –
для мягких металлов.
Конус и шарик вдавливают двумя последовательными
нагрузками (рис. 2); предварительной Р0 = 10 кгс и обшей Р = Р0 + Р1 (где Р1 –
основная нагрузка). Основная нагрузка составляет 90 кгс для шарика (шкала В),
140 кгс для алмазного конуса (шкала С) и 50 кгс для алмазного конуса при испытании
очень твердых и более тонких материалов (шкала А).
Рисунок 2 – Определение твердости по Роквеллу.
Твердость по Роквеллу измеряют в условных
единицах. За единицу твердости принята величина, соответствующая осевому
перемещению наконечника на 0,002 мм. Твердость по Роквеллу (НR)
определяют по формулам:
При измерении по шкалам А и С :
При измерении по шкале В:
Величину с определяют по следующей формуле:
где h
– глубина внедрения наконечника в испытуемый материал под действием общей
нагрузки Р, измеренная после снятия основной нагрузки Р1 с
оставлением предварительной нагрузки Р0; h0
– глубина внедрения наконечника в испытуемый материал под действием нагрузки Р0.
Твердость по Роквеллу обозначается НRА
(испытание алмазным конусом при нагрузке 60 кгс), НRС (тоже при нагрузке 150
кгс) и HRB (испытание
стальным шариком при нагрузке 100 кгс) и сразу указывается но шкале прибора.
Метод Роквелла широко применяется в
промышленности.
Определение твердости по Виккерсу.
Метод используют для определения твердости деталей малой толщины и тонких
поверхностных слоев. Твердость определяют вдавливанием в испытуемую поверхность
(шлифованную или даже полированную) четырехгранной алмазной пирамиды (рис. 3).
Рисунок 3 – Определение твердости по Виккерсу
Твердость по Виккерсу (НV)
определяют но формуле:
где Р – нагрузка на пирамиду; – угол между противоположными
гранями пирамиды при вершине, равный 136°; d – среднее
арифметическое значение длин обеих диагоналей отпечатка, измеряемых после
снятия нагрузки, мм.
При измерении твердости применяют
следующие нагрузки: 1,0; 2,0; 5,0; 10,0; 20,0; 30,0; 50,0; 100,0 кгс. Чем
тоньше материал, тем меньше должна быть нагрузка. Твердость по Виккерсу
определяется по специальным таблицам по измеренной величине d (диагональ
отпечатка).
Микротвердость. Определение
микротвердости необходимо для изделий мелких размеров и отдельных структурных
составляющих сплавов. Прибор для определения микротвердости состоит из
механизма для вдавливания алмазной пирамиды под небольшой нагрузкой и
металлографического микроско…