И.Е. Иродов - Задачи по общей физике (1111903), страница 28
Текст из файла (страница 28)
1Зб 8.168. Металлнческнй шар радиуса а окружен концепт. ряческой тонкой металлической оболочкой радиуса Ь, Пространство между этими электродамн заполнено однородной слабо проводящей средой с удельным сопротивлением р. Найти сопротивление межэлектродного промежутка. Рассмотреть также случай Ь -и со. 3,167. Пространство между двумя проводящнмн концентрнческнмн сферами, радиусы которых а н Ь (а(Ь), заполнено однородной слабо проводящей средой. Емкость такой системы равна С. Найти удельное сопротивление среды, если разность потенциалов между сферами, отключеннымн от внешнего напряжения, уменьшается в т) раз за время Ы.
3.168. Два металлических шарика одинакового радиуса а яаходятся в однородной слабо проводящей среде с удельным сопротивлением р. Найти сопротивление среды между шариками прн условнн, что расстояние между ними значительно больше а. 8.168. Металлнческнй шарик радиуса а находится на . расстоянии 1 от безграничной идеально проводящей плоскостя. Пространстно вокруг шарнка заполнено однородной слабо проводящей средой с удельным сопротивлением р. Найти для случая а~й а) плотность тока у проводящей плоскости как функцию расстояния» от шарика, еслн разность потенциалов между шариком н плоскостью равна У; б) сопротивление среды между шариком н плоско- 3,188.
Два длннных параллельных провода находятся в слабо проводящей среде с удельным сопротивлением р. Расстояние между осямн проводов 1, радиус сечения каждого провода а. Найти для случая ~и, 'й а) плотность тока в точке, равноудаленной от осей проводов на расстоянне », если разность потенциалов между проводами равна У; б) сопротивление среды на еднннцу длины проводов.
3.!81. Зазор между обкладками плоского конденсатора заполнен стеклом с удельным сопротивлением р= =100 ГОм м. Емкость конденсатора С=4,0 нФ. Найти ток утечки через конденсатор прн подаче на него напряження У=2,0 кВ. 3.182. Два проводннка произвольной формы находятся в безграничной однородной слабо проводящей среде с удельным сопротнвленнем р н днэлектрнческой проннцаемостью и, Найти значенне пронзведення )сС для данной системы, 137 где /1 — сопротивление среды между проводниками, С— взаимная емкость проводников прн наличии среды, 3.163. Проводник с удельным сопротивлением р граничит с диэлектриком проницаемости е.
В точке А у поверхности проводника электрическая индукция равна Р, причем вектор 0 направлен от проводника и составляет угол а с нормалью к поверхности. Найти поверхностную плотность зарядов на проводнике вблизи точки А н плотность тока в проводнике вблизи этой точки. 3.164. Зазор между пластинами плоского конденсатора заполнен неоднородной слабо проводящей средой, удельная проводимость которой изменяется в направлении, перпендикулярном к пластинам, по линейному закону ог о, 1,0 пСм/м до о,=2,0 пСм/м.
Площадь каждой пластины Ь'=230 см', ширина зазора Н=2,0 мм. Найти ток через конденсатор при напряжении на нем У=300 В. 3.165. Показать, что закон преломления линий постоянного тока на границе раздела двух проводящих сред имеет внд 19 а,/19 а,=а,/о„ где а„ и о, — проводимости сред, а, и а, — углы между линиями тока н нормалью к поверхности раздела данных сред. 3.166. Два цилиндрических прояодника одинакового сечения, но с разными удельными сопротивлениями р,= =84 пОм и и р,=50 нОм м, прижаты торцами друг к другу. Найти заряд иа границе раздела данных проводников, если з направлении ог проводника 1 к проводнику 2 течет ток 1=50 А.
3,167. Зазор между обкладками плоского конденсатора заполнен последовательно двумя диэлектрическими слоями 1 и 2 толщиной 4 и д„с проиицаемостями е, и е, и удельными сопротивлениями р, и р,. Конденсатор находится под постоянным напряжением У, причем электрическое поле направлено от слоя 1 к слою 2. Найти о — поверхностную плотность сторонних зарядов на границе раздела диэлектрических слоев и условие, при котором о=О. 3,168. Между пластинами 1 и 2 плоского конденсатора находится неоднородная слабо проводящая среда.
Ее диэлектрическая проницаемость и удельное сопротивление изменяются от значений е„ р, у пластины 1 до значений е,; р, у пластины 2. Конденсатор подключен к постоянному напряжению, и через него течет установившийся ток 1 от пластины 1 к пластине 2. Найти суммарный сторонний заряд в данной среде. ЗЛ69. Длинный проводник круглого сечения радиуса а сделан из материала, удельное сопротивление которого 133 з ависит только от расстояния г до оси проводника по закону р=а/г', где сс — постоянная. Найти: а) сопротивление единицы длины такого проводинка1 б) напряженность электрического поля в проводнике, при которой по нему будет протекать ток 1.
3.170. Конденсатор емкости С=400 пф подключили через сопротивление 1г=650 Ом к источнику постоянного напряжения У,. Через сколько времени напряжение на конденсаторе станет У 0,90 У,? 3.171. Конденсатор, заполненный диэлектриком с проницаемостыо а=2,1, теряет за время т=З,О мии половину соойцеиного ему заряда.
Считая, что утечка заряда происходит только через диэлектрическую прокладку, найти ее удельное сопротивление. 3.179. Цепь состоит из источника постоянной э.д,с. 4' и последовательно подключенных к нему сопротивления Я и конденсатора емкости С. Внутреннее сопротивление источника пренебрежимо мало. В момент 1=0 емкость конденсатора быстро (скачком) уменьшили в т1 раз. Найти ток в цепи как функцию времени 1. ЗЛ73. Амперметр и вольтметр подключили последовательно к батарее с э.д.с о.=6,0 В.
Если параллельно вольтметру подключить некоторое сопротивление, то показание вольтметра уменыпается в 0 =2,0 раза, а показание амперметра во столь- 4', ко же раз увеличивается. Найти показание вольтметра после подключения / л г соцротивления. ~г 3.174. Найти разность потенциалов 9,— 9, между точками 1 и 2 схемы ""' 34' ис. 3.41), если Й,=10 Ом, Й,=20 Ом, ,=5 В и 8~=2,0 В. Внутренние сопротивления гсточийков тока пренебрежимо малы. 3.175. Два последовательно соединенных одинаковых исгочяика эд.с. имеют различные внутренние сопротивления И, и й„причем 1г /7,. Найти внешнее сопротив- ление )г, при котором разность потен- 4 А циалов на клеммах одного из источников (какого нмеино7) равна нулю.
3.176. Источники тока с различными э.д.с, соединены, как показано на рис.. Т 3.42. З.д.с. источников пропорциональны .91 их внутречним сопротивлениям: б =ай, где а — постоянная. Сопротивление проряс. 3.49 нодон пренебрежимо мало, Найти: 139 Рис. 3 47 Рис. ЗАЗ д 3 Я! 54 Рис. 3.43 Рис. 3,44 Рис. 3,49 Рис. 3.30 Рис. 3,40 Рис. 3.43 !4! а) ток в цепи; б) разность потенциалов мещцу точкамн А н 'В.
3.177, Резистор с сопротивлением )с н нелинейное сопротивление, вольт-амперная характеристика которого имеет внд У=пУУ, где а — постоянная, соединены последовательно н подключены к источнику напряжения У,. Найти ток в цепи. 3.178. На рнс. 3.43 показана вольт-амперная характернстнка разрядного промежутка дугового разряда. Найти максимальное сопротивление резистора, соединенного последовательно с дугой, прн котором дуга еще будет гореть, если зту систему подключить к напряжению У,=85 В.
3.179, В схеме (рнс. ЗА4) 81=1,0 В, 8с=2,5 В, Р,= =10 Ом, )7,=20 Ом. Внутренние сопротивления источников пренебрежимо малы. Найти разность потенциалов ф„— фи между обкладками конденсатора С, 3.189. В схеме (рнс. 3.45) 8=5,0 В, Й,=4,0 Ом, Й,= =6,0 Ом. Внутреннее сопротивление источника )с=0,10 Ом. Найти токи, текущие через сопротивления )с„н )си 3. !81. На рнс.
3.45 показана схема потенцнометра, с по. мощью которого можно менять напряжение У, подаваемое на некоторый прибор с сопротивлением )с. Потенцнометр имеет длину 1, сопротивление Я, н находятся под напряже- 140 нпем У,. Найти напряжение У нак функцию длины х, Исследовать отдельно случай 14.3 К>.
3.182. Найти э.д.с. н внутреннее сопротивление нсточника, эквнвалентного двум параллельно соединенным элементам с э.д.с. 8, н 8, н внутренннмн сопротнвленнямн И1 н РФ. 3.183, Найти значение н направление тока через сопротнвленне )с в схеме (рнс. 3.47), если бс4=1,5 В, о,=3,7 В, 14,=10 Ом, й,=20 Ом н 14=5,0 Ом. Вйутренние сопротнвлення нсточннков тока пренебрежимо малы. 3.184.
В схеме (рнс. 3.48) 8,=1,5 В, 8,=2,0 В, 47,= =2,5 В, )с, 10 Ом, )с,=20 Ом, Я,=ЗО Ом. Внутренние сопротивления нсточннков пренебрежимо малы. Найти: а) ток через сопротивление Р,; б) равность потенциалов ф,,— фи мещду точкамн А н В. 3.185. Найти ток через сопротйвленне 14 в схеме (рнс. 3.49). Внутренние сопротнвлення источников пренебрежимо малы. 3.188. Найти разность потенциалов ф„— ф„между обкладками конденсатора С схемы (рнс. 3.50), если 47,= =4,0 В, 8,=1,0 В, Р,=10 Ом, г,=-20 Ом, г,=зо Ом.