131. Громоотвод соединен с землей через круглую медную трубку диаметром 2 см и толщиной стенки 2 мм. После удара молнии трубка превратилась в круглый стержень. Объясните это явление и оцените силу тока грозового разряда.

132. Оценить, какое нужно минимальное сечение медного провода, мощность источника и какую энергию необходимо затратить, чтобы скомпенсировать электрическим током магнитное поле земного шара?

133. Вычислить эффективность защиты от влияния земного магнитного поля полой сферической брони толщиной d и радиусом R. Сравнить эффективность этой защиты, когда она сделана из железа и из пермаллоя.

134. Разберите, чем точнее можно мерить магнитное поле: баллистическим гальванометром или флюксметром?

135. Определите величину напряженности магнитного поля, возникающего при быстром вращении медного цилиндра. Покажите несостоятельность объяснения этим эффектом земного магнетизма.

136. Рассмотрите возможность удержания нейтрона в магнитном поле.

137. Длинный тонкостенный медный цилиндр совершает вынужденные колебания около своей главной оси. Благодаря инерционной массе свободных электронов в металле они отстают по фазе от колебаний цилиндра и в нем создается переменное магнитное поле. Вычислите это поле и оцените возможность его измерения на опыте.

138. Почему при разрыве тока в первичной цепи трансформатора, во вторичной не получается перенапряжения, в то время как в индукционной спирали оно возникает?

139. К первичным клеммам трансформатора приложен прямоугольный импульс напряжения. Как в зависимости от характеристики трансформатора он будет искажаться на вторичных клеммах?

140. Катушка, в которую вставлен постоянный магнит, присоединена к конденсатору. Известны: самоиндукция катушки, емкость конденсатора и магнитный поток, создаваемый магнитом. Опишите электрический процесс, происходящий в цепи в случае, когда магнит очень быстро удаляют из катушки, и в случае, когда магнит удаляют очень медленно. Определить в обоих случаях работу, затраченную на удаление магнита.

141. По проволочному витку радиусом r течет ток I. Найти максимальную величину силы, которая действует на небольшой магнит с моментом m, расположенный вдоль оси витка (рис. 8).

Рис. 8

142. Даны размеры соленоида и ток, его питающий. Если соленоид стоит вертикально, оцените размеры и положение железного сердечника, который будет втягиваться в соленоид кверху и с наибольшей силой.

143. Построен сверхпроводящий соленоид длиной 300 см и внутренним диаметром 50 см; поле 60 кЭ. Над соленоидом на расстоянии 150 см от его оси расположена стальная кран-балка сечением 200 см2. Длина балки значительно больше длины соленоида и она расположена параллельно его оси. Оцените силу притяжения балки к соленоиду.

144. Через соленоид, по которому течет ток, пролетает проводящий цилиндр. Определите условие, при котором магнитное поле не позволит цилиндру пролететь через соленоид. Омическими сопротивлениями цилиндра и соленоида можно пренебречь.

145. Предлагается магнитная пушка, работающая по следующему принципу. Недалеко от соленоида, по его оси, помещается цилиндр (снаряд). Внезапно по соленоиду пускают ток. Когда, втягиваясь, цилиндр достигает середины соленоида, ток автоматически выключается. Оцените практически осуществимую в такой пушке начальную скорость снаряда. Оцените необходимую мощность генератора.

146. Найти условия равновесия шарика из сверхпроводника в магнитном поле горизонтального кругового витка с током.

147. В однородное магнитное поле помещен длинный цилиндрический сверхпроводник так, что его ось перпендикулярна направлению магнитного поля. Определить величину и направление магнитного поля на поверхности сверхпроводника.

148. Как от конденсатора заданной емкости и заряженного до определенного потенциала получить максимальную мощность разряда?

149. Какой получится выигрыш в весе и объеме конструкции, если одну и ту же величину электроэнергии запасти не в конденсаторе, а в сверхпроводящем соленоиде?

150. Какая часть энергии переходит в звук при разряде Лейденской банки?

151. Имеется шесть кнопок. Пока ни одна из них не нажата, лампочка остается погашенной. При одновременном нажатии первой, второй и пятой кнопок лампочка загорается. Никакая другая комбинация нажатых кнопок лампочку не включает. Изобразите схему простейшей электрической цепи с такими свойствами.

152. Сверхпроводящий соленоид в основном состоит из меди с коэффициентом заполнения объема 0,5. Наружный диаметр 10 см, внутренний – 2 см и его высота 15 см. Поле внутри – 50 кЭ. Внезапно нарушается сверхпроводимость обмотки. Определить температуру нагрева меди.

153. Проволочный соленоид подключен к батарее. Как будет меняться ток в цепи при быстром распрямлении проволоки?

154. Дан колебательный контур, известны L и С. Оцените ту минимальную силу тока, при которой можно обнаружить в нем колебания.

155. В катодном осциллографе пучок электронов создается при потенциале в 1000 В. Отклонение пучка производится на длине 2 см конденсатором. Опишите, как будет зарегистрирован на развертке прямоугольный импульс, направленный в осциллограф по линии с крутизной подъема в 0,01 нс.

156. Имеется простой электроскоп, основные размеры его даны на рис. 9. Золотой лепесток имеет длину 2 см и толщину 0,1 мкм. Оцените угол α отклонения лепестка, если электроскоп заряжен до 300 В.

Рис. 9

157. Оцените возможность обнаружения быстрой заряженной частицы по индукционному эффекту в конденсаторе, катушке или резонаторе.

158. На круглый однородный железный сердечник заданных размеров, покрытый ровным слоем изоляции, намотан один слой проволоки квадратного сечения. По проволоке идет постоянный ток. Опишите явления при внезапном разрыве тока и оцените перенапряжение на концах обмотки. Рассчитайте габариты такого устройства на перенапряжение 100 000 В.

159. Проводящий цилиндр окружен длинным однослойным соленоидом; между ними небольшой зазор. Покажите, что скорость распространения электрических волн в такой системе приблизительно равна скорости света, помноженной на отношение длины соленоида к длине его обмотки.

160. Если изолированный постоянный магнит зарядить до некоторого потенциала, то кругом него будет одновременно существовать постоянное электрическое Е и магнитное Н поля, и вектор Пойнтинга S = c / 4π[EH] не будет равен нулю. Какому электромагнитному излучению он соответствует?

161. В запаянной трубке находится воздух при данном давлении и температуре. Один конец трубки помещен в однородное магнитное поле. Благодаря парамагнетизму кислорода произойдет перераспределение концентраций его вдоль трубки.

а) Оценить величину изменений концентраций вдоль трубки.

б) Оценить постоянную времени установления процесса.

в) Разобрать возможности использования этого процесса для выделения кислорода из воздуха.

162. Цилиндрический сосуд с жидкой смесью кислорода и азота при нормальном давлении помещен в соленоид так, чтобы один конец находился в центре соленоида, а другой снаружи. Определить гидростатическое давление в жидкости при разных концентрациях смеси, если поле внутри соленоида равно 300 кгс.

163. Хонда нашел экспериментально, что у графита в направлении главной кристаллической оси шестого порядка и в двух направлениях, перпендикулярных к ней, имеются три различных значения магнитной восприимчивости. Покажите, что такой результат возможен только в том случае, если в графите имеются примеси ферромагнитного вещества.

164. Чему равно сопротивление тонкой металлической проволоки диаметром d с зеркальной поверхностью,