И.Е. Иродов - Задачи по общей физике (1111903), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Какие заряды протекут после замыканяя ключа К в схеме (рис. 3.23) через сечения 1 и 2 в направлениях, указанных стрелкамн? В В« ь«пг г Рис. 3.26 Рис. 3.29 3.125. В схеме (рис. 3.20) э.д.с. каждой батареи «ц =60 В, емкости конденсаторов С,=2,0 мкФ и С,=З,О мкФ.
Найти заряды, которые пройдут после замыкания ключа К через .сечения 1 н 2 в направлениях, указанных стрелками. 3.126. Найти разность потенциалов «р„ — «рз между точками А и В схемы (рис. 3.30). с к Рис. 3.35 Рис, 3.34 Рис. З.ЗЗ Рис, З.эй 3.127. Определить потенциал в точке г схемы (рис. 3.31), полагая потенциал точки 0 равным нулю. Написать по аналогии (используя симметрию полученной формулы) выражения для потенциалов в точках 2 и 3. 3.128. Найти емкость схемы (рис, 3.32) между точками 4 н В. 3.129. Определить суммарную энергию взаимодействия точечных зарядов, расположенных в вершинах квадратасо стороной а в системах, которые показаны на рнс.
3.33. 3.130. Имеется бесконечная прямая цепочка чередующихся зарядов д и — д. Расстояние между соседними зарядами равно а. Найти энергию взаимодействия каждого заряда со всеми остальными. У к а з а н и е. Воспользоваться разложением 1п(1+а) в ряд по а. 3.131. Точечный заряд д находится на расстоянии 1 от безграничной проводящей плоскости. Найти: а) энергию взаимодействия этого заряда с зарядами, индуцированными на плоскости; б) собственную энергию зарядов, индуцированных на плоскости. 3.132, Плоский конденсатор, площадь каждой пластины которого 8=200 ем* и расстояние между ними с(=5,0 мм, поместили во внешнее однородное электрическое поле с Е=1,30 кВ/см, перпендикулярное к пластинам. Затем пластины замкнули проводником, после чего проводник убрали и конденсатор перевернули на 180' вокруг оси, перпендикулярной к направлению поля.
Найти совершенную при этом работу против электрических сил. 3.133. Конденсатор емкости С,=1,0 мкФ, предварительно заряженный до напряжения 0=300 В, подключили параллельно к незаряженному конденсатору емкости Си 2,0 мкФ. Найти приращение электрической энергии втой системы к моменту установления равновесия. Объяснить полученный результат. 132 3.134. Какое количество тепла выделится в цепи (рис.
3.34) после переключения ключа К из положения 1 в положение 27 3.135. Какое количество тепла выделится в цели (рис. 3.35) после переключения ключа г( из положения 1 в положение 27 3.136. Система состоит из двух концентрических тонких металлических оболочек с радиусами Я„Й, н соответствующими зарядами д, и д,. Найти собственную энергию Ягг и Ю, каждой оболочки, энергию взаимодействия $Г„ оболочек и полную электрическую энергию В' системы. 3.137. Заряд д распределен равномерно по объему шара радиуса )с. Считая диэлектрическую проницаемость з=1, найти: а) собственную электрическую энергию шара; б) отношение энергии йг! внутри шара к энергии В'и в окружакицем пространстве. 3.138. Точечный заряд 9=3,0 мкКл находится в центре шарового слоя из однородного диэлектрика с проницаемостью з=3,0.
Внутренний радиус слоя а=250 мм, внешний 5=500 мм. Найти электрическую энергию в данном слое. 3.139. Сферическую оболочку радиуса Йь равномерно заряженную зарядом д, расширили до радиуса Я,. Найти работу, совершенную при этом электрическими силами. 3.140. В центре сферической оболочки, равномерно заряженной зарядом 4=5,0 мкКл, расположен точечный заряд д,=1,50 мкКл. Найти работу электрических сил при расширении оболочки — увеличении ее радиуса от )1,=50 мм до В,=100 мм.
3.141. Сферическая оболочка заряжена равномерно с поверхностной плотностью о. Воспользовавшись законом сохраненяя энергии, найти модуль электрической силы на единицу поверхности оболочки. 3.142. Точечный заряд д находится в центре О сферического незаряженного проводящего слоя с малым отверстием вдоль радиуса. Внутренний и внешний радиусы слоя равны !аз соответственно гт и Ь. Какую работу надо совершить против электрических сил, чтобы медленно перенести заряд д из точки О иа бесконечность? 3.143, Имеется плоский воздушный конденсатор, площадь каждой обкладки которого равна 3. Какую работу против электрических снл надо совершить, чтобы медленно увеличить расстояние между обкладками от х„до л„если при этом поддерживать неизменным: а) заряд конденсатора д; б) напряжение на конденсаторе (/? 3.144.
Внутри плоского конденсатора находится параллельная обкладкам пластина, толщина которой составляет у)=0,60 расстояния между обкладками. Емкость конденсатора в отсутствие пластины С=20 нФ. Конденсатор сначала подключили к источнику постоянного напрявщикя 1/= =200 В, затем отключили и после этого медленно навлекли пластину из зазора.
Найти работу, соиершеииую против электрических сил при извлечении пластины, если оиа: а) металлическая; 6) стеклянная. ЗЛ46. Т)лоскнй конденсатор, расстояние между пластинами которого 41=1,0 мм, опустили в горизонтаиьитхп положении в вцау, которая целиком заполнила его. Затем конденсатор подключили к источнику постоянного напряжения 1/=500 В. Найти приращение давления воды в конденсаторе. 3.146. Плоский конденсатор расположен горнзоитально таи, что одна его пластина находится над поверхностью жидкости, другая — под ее поверхностью.
Диэлеитрическая проницаемость жидкости е, ее плотность р. На какую высоту подинметси уровень жидкости в конденсаторе после сообщения его пластинам заряда с поверхностной плот,ностью о? 3.147. В цилиндрический конденсатор вводят длинный цилиндрический алой диэлектрика с ироницдемоетыо е, заполняющий практически весь зазор между обкладками.
Средний радиус об кладок 14, зазор между ними 4)„причем е(~)?. Обкладки конденсатора пцдклюи д чеиы к источнику постоянного иапряжения (/., Найти модуль электрической силы, втягивающей диэлектрик н конденсатор, 3.143. Конденсатор состоит иэ двух неподвижных пластин, имеющих форму полукруги радиуса 14„ и располпжеиной между ними подвижной пластины из диэлвктриии о 134 3.4. Электрический ток йз Закон Омз для неоднородного участка цепи.' /=и„/г=(р,— р.+гт,)/Я, где (/гз-падение напрнження на данном участке.
ф Закон Ома в дифференциальной форме: )=о(Е+Е'), где Е' — напряженность поля егоровнах снл, ф Правила Кнрхгофа: ~/ =о, ~/)) =-~гз. 43 Мощность тока Р н тепловая мощность 0: Р=и)=(фз-ф +еУ ) г 0=)1/з й) Удельная мощность тока Рт, н удельная тепловая тока Яул. (3.4а) (3.4б) (3.4в) (3.4г) мощность Рта=1(Е+Е'), Юта=Р/з. й) Плотность тока в металле: ) =ело, (3. 4д) (3.4е) где п †средн скорость носителей. (й) Число ионов, рехомбнннрующпх за единицу времени в еднннце объема газа; лг = гл ° (Злж) где г- козффнцнент рекомбинации.
3.149. Длнниый равномерно заряженный по поверхности цилиндр радиуса а=1,0 см движется со скоростью о=10 мlп вдоль своей осн. Напряженность электрического поля непосредственно у поверхности цилиндра В=0,9 кВ/см. Найти ток, обусловленный механическим переносом заряда. 3.150. Воздушный цилиндрический конденсатор, подключенный к источнику напряжения (/=200 В, погружают в вертикальном положении в сосуд с дистиллированной водой со скоростью о=5,0 мм/с. Зазор между обкладками конденсатора 4(=2,0 мм, средний радиус обкладок г 50 мм. )33 проницаемостью е„которая может свободно поворачиваться вокруг оси О (рнс.
3.35). Толщина подвижной пластины а, что практически равно расстоянию между неподвижными пластинами. Конденсатор поддерживают нри поетоянном напряжении (/. Найти модуль момента сил относительно оси О, действующих на подвижную пластину в положении, показанном на рисунке. ! Имея в виду, что 1Ж», найти ток, текущнй по подводящим проводам. 3.161. Найти сопротивление проволочного каркаса, имеющего форму куба (рнс. 3,37), прн включении его в цепь между точками: а) 1 — 7; б) 7 — 2; в) 1 — 3.
Сопротивление каждого ребра каркаса равно )с. б 7 гг ГЛ 37 г,е л у у у уэ в 1 Рис. 3.37 Рис. 3.33 3.162. Прн каком. сопротивлении Я, в цепочке (рнс. 3.38)' сопротивление межпу точками А н В не завнснт от числа ячеек? 3.168. На рпс. 3.39 показана бесконечная цепь, образованная повторением одного я того же звена — сопротивлений 1?,=4,0 Ом н )с,=3,0 Ом. Найти сопротнвлепне между точками А н В. 3.164. Имеется безграничная проволочная сетка с квиигратными ячейками (рнс, 3.40). Сопротивление каждого про- "с "~ лк Рис. 3,39 Рис, 3АО водника между соседними узлами равно Д',.
Найти сопротивление )с этой сетки между точками А н В. У к а 3 а н н е. Воспользоваться принципами снмметрнн н суперпознцнн. 3.166. Однородная слабо проводящая среда с удельным сопротнвленнем р заполняет пространство между двумя коакснальнымн идеально проводящнмн тонкими цилиндрамн. Радиусы цилиндров а н Ь, причем а~Ь, длина каждого цилиндра 1. Пренебрегая краевымн эффектамн, найти сопротнвленне среды между цнлнндрамн.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
