Dvě kuličky zanedbatelného objemu s elektrickým nábojem stejné velikosti 2.10-8 C se navzájem přitahují ve vakuu silou. Určete tuto sílu, pokud náboje jsou ve vzdálenosti 30 cm. (k = 9.109 N.m2.C-2) Dva stejné elektrické náboje ve vzdálenosti 6 cm se přitahují silou 5,6 N. Určete velikost těchto nábojů ve vakuu. Jak velká elektrická síla působí na proton ( Qp= Q0 = 1,602.10-19C. mp = 1,672.10-27 kg), který se nachází v elektrickém poli s intenzitou elektrického pole 2.105N.C-1? Jaké bude zrychlení protonu v daném místě elektrického pole? [1,5.10-6C] [3,204.10-14N, 1,92.1013m.s-2] Sedmadvacet kapek vody (r) se slije do jedné větší kapky (R). Určitě potenciál větší kapky, když každá menší kapka měla poloměr 1mm a náboj Q0 = 10-10 C. (k = 9.109 N.m2C-2) Dva stejné náboje Q1 = Q2 = 5.10-8 C se odpuzují ve vzduchu (k = 9.109 N.m2.C-2) silou 2,5.10-4 N. Jaká je mezi nimi vzdálenost? [30 cm] Kulička s hmotností 40 mikrogramů nabitá kladným nábojem 10–9 C se pohybuje rychlostí 10 cm.s-1. Na jakou minimální vzdálenost se kulička může přiblížit ke kladnému bodovému náboji 1,33.10–9 C? Částice α ( mα = 6,7.10-27 kg, Q0α = 3,2.10-19 C) vletěla do homogenního elektrického pole rychlostí 2.106 ms-1. Částice se zastavila po překonání dráhy 2 m. Jak velký potenciální rozdíl částice překonala? Jakou velikost má intenzita elektrického pole? Jaký elektrický náboj má mikroskopická olejová kulička hmotnosti 6,4.10-16 kg, která se vznáší mezi deskami nabitého kondenzátoru? Desky kondenzátoru mají vzdálenost 1cm a napětí mezi nimi je 400 V. Určete intenzitu elektrického pole mezi dvěma rovnoběžnými vodivými deskami ve vzájemné vzdálenosti 5 cm, pokud je mezi nimi napětí 150 V. Jakou práci vykonají síly pole při přenesení náboje 1 μC z jedné desky na druhou? Jakou rychlost dosáhne elektron (Qe= 1,602.10-19 C, me = 9,1.10-31 kg) při průchodu potenciálním rozdílem 100 V? Jaký potenciál má vodič, když na přenesení náboje 50 μC z místa nulového potenciálu na jeho povrch se provedla práce 0,2 J? [4,19.104 V, 2,1.104 V.m-1] [1,6.10-19C] [3 kV.m-1, 1,5.10-4 J] [6.106 m.s-1] [4000 V] Vypočítejte kapacitu deskového kondenzátoru, který je složen z 11 ploten o rozměrech 3 cm x 2cm, pokud vzdálenost desek od sebe je 0,2 mm. Izolátor mezi deskami je slída, jejíž εr = 6. Mezi 11 plotnami je 10 mezer. S = a.b = 3cm.2cm = 6cm2 = 6.10-4m2 l = 2.10-4m εr = 6 ε0 = 8,854.10-12C2.N-1.m2 Jaké je napětí mezi deskami vzduchového kondenzátoru se dvěma čtvercovými deskami o straně 10 cm, vzdálenými od sebe 2 cm, pokud jeho náboj je 8,854.10–3 μC S = a2 = (10cm)2 = 10-2 m2, l = 2.10–2m, Q = 8,854.10–9C, ε0 = 8,854.10–12F.m-1 Jakou kapacitu má Země? εr = 1 R = 6378 km = 6,378.106m ε0 = 8,854.10-12F.m-1 εr = 1 Kapacita Země je 709,26.10-6 F. Napětí mezi blízkým mrakem a Zemí dosáhlo v okamžiku zablesknutí hodnotu 109 V. Kolik elektrické energie se uvolnilo při blesku? Jakou energii má kondenzátor s kapacitou 50 mF, který nabijeme na napětí 400 V? Jaká je kapacita deskového kondenzátoru, který má obdélníkové desky s rozměry 30 cm a 20 cm ve vzdálenosti 6 mm? Permitivita vakua je e0 = 8,85.10-12 F.m-1. Kondenzátory s kapacitami 6.10-6F a 4.10-6 F jsou spojeny sériově a paralelně k nim je připojen kondenzátor s kapacitou 2.10-6 F. Jaká je jejich výsledná kapacita? Dva kondenzátory stejné kapacity spojíme a.) Sériově b.) Paralelně. Rozdíl výsledných kapacit obou zapojení je 3.10-6 F. Určitě kapacitu jednoho i druhého kondenzátoru. Vzdálenost desek rovinného kondenzátoru je 8,854 mm, plošná hustota náboje na deskách je 10 nC.m-2. Mezi deskami je vzduch. Jaké je napětí mezi deskami? [4 J] [88,5 pF] [4,4.10-6 F] [C1 = C2 = 2.10–6 F] [10 V] Nikelinový drát (ρ1 = 0,4.10-6 Ώm) má délku l1 = 1,25 m. Jakou délku by měl konstantanový drát (ρ2 = 0,5.10-6 Ώm) se stejným průřezem a stejným ohmickým odporem? l1 = 1,25m ρ1 = 0,4.10-6Ώm ρ2 = 0,5.10-6Ώm l2 = ? Při rozjíždění elektrické soupravy se odebírá z vedení proud 500 A. Určitě celkový elektrický náboj, který přenesou volné elektrony za 1 minutu. Kolik elektronů přešlo vodičem? e = 1,602.10-19 C. I = 500ª t = 60s e = 1,602.10-19C Q = ? n = ? Platinový odporový teploměr (α = 3,9.10-3 K-1) má při teplotě 20 0C odpor 500 Ώ. Odpor teploměru v rozpálené peci je 2500 Ώ. Jaká je teplota pece? R20 = 500Ώ Rt = 2500Ώ α = 3,9.10-3K-1 t1 = 20 0C Δt = ? t2 = ? Rezistor s odporem R = 3,8 Ώ je zapojen na elektromotorické napětí Ue = 12 V. Obvodem prochází proud I = 3 A. Určitě vnitřní odpor, svorkové napětí a maximální proud. R = 3,8 Ώ Ue = 12 V I = 3 A Ri = ? U = ? Imax=? Přímým vodičem délky d a elektrickým odporem R prochází konstantní proud I. Vypočítejte velikost intenzity elektrického pole v tomto vodiči pokud platí: elektricky-prud-v-vkovoch-11z elektricky-prud-v-vkovoch-11 Jak dlouhý železný drát (ρ = 0,1.10–6 Ώm) s průřezem S = 0,2 mm2 je třeba připojit na článek s elektromotorickým napětím Ue = 2 V a vnitřním odporem Ri = 1 Ώ, aby obvodem procházel proud I = 0,25A. Drát z mědi (ρ1 = 0,02.10-6 Ώm) s průměrem d1 = 4 mm je třeba nahradit hliníkovým drátem (ρ2 = 0,03.10-6 Ώm) stejné délky. Jaký průměr musí mít hliníkový drát, aby se odpor nezměnil? Dva rezistory R1, R2 při sériovém zapojení mají výsledný odpor 5 Ώ, při paralelním 1,2 Ώ. Jaké odpory mají jednotlivé rezistory? Vláknem wolframové žárovky s teplotou 28 0C prochází při napětí 10 V proud 300 mA. Určete teplotu vlákna svítící žárovky, pokud vláknem prochází proud 0,5 A a napětí na koncích vlákna je 220 ​​V. α = 4,8.10-3 K-1 Jaký je odpor vnější části vedení, pokud vnitřní odpor vedení je 0,2 Ώ a elektromotorické napětí zdroje je 1,1 V. Voltmetr zapojen na svorky ukazuje 1 V. [4,9 mm] [2 Ώ a 3 Ώ nebo 3 Ώ a 2 Ώ] [2544 0C] [2 Ώ] Svíčka na vánoční stromek má příkon P = 8,9 W a odpor R = 20 Ώ. Kolik svíček lze zapojit sériově na napětí U = 220 V. Jaký proud prochází malým ponorným vařičem s údaji 220V / 500W. Za jaký čas zahřeje tento vařič 1kg vody z 10 0C na 100 0C ? Výtah o hmotnosti 1,2 tuny se za 0,5 min. dostal do výšky 15 m. Napětí na svorkách elektromotoru, který zvedal výtah je 230 V (η = 90 %) Určete proud procházející elektroměrem! m = 1200kg t = 30s h = 15m U = 230V η = 90% = 0,9 I = ? Z nikelínového drátu (ρ = 0,44.10-6 Ώ. M) s průměrem d = 0,5 mm se má zhotovit topná spirála, v níž by při napětí 120 V vzniklo 1667 kJ tepla za 1 hodinu. Jak dlouhý drát je k tomu třeba? Elektrický polštář připojen na nejvyšší stupeň vyhřívání má při napětí U = 220 V příkon P = 15 W. Jaký je odpor polštáře? Jaký proud jím prochází? Kolik elektrické energie spotřebuje za 10 hodin provozu? Jaký proud prochází elektrickým vařičem, pokud se na něm 10 litrů vody ohřeje z 20 0C na 100 0C za 30 minut? Účinnost vařiče je 75 %, napětí v síti je 230 V. c = 4180 J.kg-1K-1 m = 10 kg Δt = 80 0C = 80 K U = 230 V τ = 30min = 1800 s η = 0,75 c = 4180 J.kg-1K-1 Koule, jejíž poloměr je r = 5 cm, má být poniklovaná vrstvou tloušťky h = 0,15 mm. Jak dlouho třeba kouli ponechat v elektrolytu při proudu I = 1 A? r = 5 cm = 5.10-2 m h = 0,15.10-3 m I = 1 A A(Ni) = 0,304.10–6 kg.C–1 ρ(Ni) = 8,8.103 kg.m–3 Jakou energii potřebujeme, abychom při elektrolýze síranu měďnatého CuSO4 získali měď o hmotnosti 1 g, pokud elektrolýza probíhá při napětí 4 V? m = 1g = 10–3kg U = 4V A(Cu) = 0,329.10–6kg.C–1 Akumulátor se nabíjel proudem I1 = 5 A po dobu t1 = 6 hodin. Jak dlouho se vybíjel, jestliže se při vybíjení odebíral z akumulátoru stálý proud I2 = 0,05 A. Nábojová účinnost akumulátoru je η = 90 %. elektricky-prud-v-elektrolytoch-20 Mezi zemí a mrakem vznikl výboj ve formě blesku, při kterém byl přenesen náboj 20 C. Rozdíl potenciálů mezi mrakem a zemí byl 106 V. Blesk trval 10-3 s. Určete energii výboje a proud. Napětí mezi anodou a katodou, které jsou ve vzdálenosti 10 cm je 300 V. Určete velikost rychlosti elektronů při dopadu na anodu, jejich zrychlení a čas pohybu od katody na anodu. l = s = 10–1 m U = 300 V, Q = e = 1,602.10–19 C me = 9,1.10–31 kg Elektron vletěl mezi horizontální vychylovací destičky televizní obrazovky. Určete zrychlení elektronu v elektrickém poli za předpokladu, že mezi nimi je homogenní elektrické pole s intenzitou 105 V.m-1 a že zanedbáme vliv tíhového pole. Při napětí 800 V vzniká v katodové trubici proud 5 mA. Jaké teplo se uvolní na anodě za 1minutu, pokud předpokládáme, že celá kinetická energie se proměnila na teplo? Elektron, který v elektrickém poli přešel z bodu A do bodu B, zvětšil velikost své rychlosti z 800 km.s-1 na 4000 km.s-1. Určitě napětí mezi těmito body!