Задачник по физике - Белолипецкий С.Н. (1238768), страница 25
Текст из файла (страница 25)
3.1013. В пространство межлу обкладками пл|юкого воздушного конденсатора, на котором поддерживается постоянная разность потенциалов. вводят диэлектрическую пластину проницаемости е = — 3,0. Во сколько раз и изменится сила э,'и'.Ктростатич||ского Взаимодействия Е между обкладками конденсатора? '1'олщина пластины составляет половину расстояния межлу обкладками конденсатора.
3.1023. Две металлические пластины площадью Я = 10 сх>~ каждая укреплены параллельно одна другой на расстоянии 1 = 1,0 см; одна па изолированной И задаче 3.!33 поДставке, ДРУгаЯ на заземленной пйужи- не жесткости 1 = О, 25 Н,'х! (сх!. рисунок). Изолированной пластине сообщили заряд 9 =- 3, 0 нКл. Определите разность потенпиалов 1| между пластинами. !19 СОНДИНКНИ5! КОНДННСЛ!ОРОВ 3.103 . Уменьшится пли увеличится энергия И'" кондепса- 3 тора, если вынуть диэлектрик нз заряженного конденсатора; а) отклкп5енного от источника; б) подключенного к источнику? Ответ обосновать.
объяснив, за счет чего изменяется энергия конденсатора в обоих случаях. 3.7. Соединения конденсаторов При параллельном соединении конденсаторов емкость С пепи равна сумме емкостей входящих в нес конденсаторов: С=С +С +...+С„, Ч=Ч!+Чэ+ . +Ч, Г = г?! = Г~ =... = Г„. При тпюлсдовательном соединении конденсаторов емкость С цепи равна (С! Сэ ''' Сэ) Ч=-Ч! =-Чз =- .. = — Чп,, Г = 1?! + 1?э +...
+ (,!„. В том случае, когда в цепь соединяют предварительно заряженные конденсаторы, применение прпведенных выше формул должно быть хорошо обдуманным (как, например, в задаче 3.114). Не всегда соединение конденсаторов возможно заменить последовательным или параллельным соединением батарей. в свою очередь составленных из последовательно плп параллельно подключенных конденсаторов. В этих случаях следует использовать закон гагре,яенпл элгин!рстчесь ого эарлдп, 1 5итыва55, что заряд изолированного проводника остается неизменным.
Кроме того, следует учесть, что прп обходе люоого замкнутого контура в электростат55чсскох! поле алгебраическая сумма изменений потенциала на всех участках контура равна нулю. 3.104 . В схеме установлен конденсатор емкости С! 1 = 3,0 мкФ. Необходимо увеличить емкость до значения С = = 4,8 мкФ. Какую емкость Сэ должен иметь дополнительный конден! втор и каким образом он должен быть подклточен? 3.105~.
Емкость одного пз ! 5астков электронной схемы необходимо уменьшить от первона5ального значения С! = 3600 пФ до Сз = 1000 пФ. Какую емкость С нужно подключить к схеме, чтобы добиться желаемого результата, ничего не удаляя из схемы'? Каким образом должен быть подключен дополнительный конденсатор? 120 эз!Вк'ггичестВО и мл!'ннтизм ГЛ. 3 3.106 . Три проводящие пластины площади Я каждая со- 3 едпнены между собой (сат, рисунок), Среднюю пластину можно перемещать вверх и вниз, изменяя расстояния т!1 и т!2 тт изменяя тем самым емкость системы. Определите зависимость емкосттл С, подключенной между точками о, и Ь, от ттт и т!2, а также ес наименыпет! Сзаы тл наноольппж Сзеазе возможные значения. Размеры пластины многократно превышактт тает и ет2.
К задаче 3.106 К задаче 3.107 3.107 . Четыре одинаковые металлические пластины площади Я каждая расположены в воздухе на одинаковых расстояниях д друг от друга. Пластина 1 соединена проводником к пластиной Я (см. рисунок). Определите емкость С между точками подключения и и Ь, считая расстояние т! межлу пластинами ъталым по сравнению с пх размерами.
3.1082. При подаче на <хему (сат, рисунок) напряжения бт заряд конденсатора Сз оказался равным нулю. Емкости конденсаторов Ст = Сз = С, Сз = 2С„С3 = ЗС. Определите емкость конденсатора Сгп К задаче 3.!09 К задаче 3.108 3.109~. Определите емкость С„т;,„батареи, составленной из одинаковых конденсаторов емкости С каждый (см. рисунок). 3.110 . ОпРеделите емкость Сев„, батаРеи, составленной из одинаковых конденсаторов емкости С каждый, если ее измерять между точками; а) а и Ь; б) а и с; в) а и д 1сат. рисунок). 3.111 . Определите заряды тл разность гтотенттиалов на каж- 2 дом из конденсаторов в схеме (сат. рисунок), а также разность !21 3 СОЕДИНЕНИ5! КОНДЕНСЛТОРОВ потенциалов между точками а, и О.
Параметры схемы приведены на рисунке. К задаче ЗЛ 10 К задаче 3.1 П 3.1122. Определите разности потенпиалов между обкладками конденсаторов, а также между точками б и е в схеме, приведенной на рисунке. К задаче 3.113 К задаче 3.112 3.113 . В схеме, приведенной на рисунке, известны емкости Сн С2, Сз и ЭДС с. Кроме того, известен заряд ц1 конденсатора С~. Определите ЭДС б~.
3.114 . Трем одинаковым изолированным конденсаторам 1, 3 й и 3 сообщили заряды д1, о2 и оз, после чего нх соединили (см. рисунок) замыканием ключей К. Определите заряды д1~, у~2 и уз~, которые будут иметь конденсаторы после их соединения и завершения переходных процессов. 3.1152. Определите заряды конденсаторов ц1, цз, дз в цепи. параметры которой указаны на схеме (см. рисунок). 122 нз!В1(тРичис !'ВО и млГИВтизм ГЛ. 3 3.116 .
Определите заряды конденсаторов в цепи, параметг ры которой указаны на схеме (см, рисунок). К задаче 3.113 К задаче 3.114 3.1173. Определите заряды конденсаторов !?1, дз, !?3, г!з в цепи, параметры которой указаны на схеме (см. рисунок), если С =С =С =С =С. К задаче 3.117 К задаче 3.116 3.1183. Плоский конденсатор заполнен диэлектрикол!, прогппцаемость е которого зависит от напряжения с7 па конденсаторе по закону е = о??, где о = 1/(6В).
Параллельно атому нели- нейному конден- С, сатору, который первоначально не заряжен, подключают такой же конденсатор, е но без дизлектрика„который заряжен до напряжения 57О = 156 В. Определите напрялеение 17, которое установится к!ежду 0 обкладками конденсаторов после завер- С. и!ения переходных процессов. 3.1193. Какой заряд г? протечет через гальванометр после замыкания ключа К в схеме, изображенной на рисунке'? ЭДС батареи равна Е, С! = Сз = С.
3.1203. Какой заряд !?протечет через гальванометр после замыкания ключа Л в схеме, изображенной на рисунке? ЭДО каждой батареи равна Е, емкости конденсаторов С! и Сз известны. СИЛЛ ТОКЛ. СОПРОТИВЛЕНИИ. ЗЛКОН ОМЛ !23 3.121В. 11лоский воздушнь(й конденсатор с расстоянием между обкладками д = 3, 0 см зарядили от источника постоянного напряжения 1? = 200 В и отключили от него. Затем параллельно пластинам конденсатора ввели металлическу!о пла- Г У стину толщины (?е = 1,0 см. Определите работу А, совер- ( шепну!о силами поля при введении пластины в конденса- 2 тор, и изменение энергии (ВИ2 конденсатора в этом процессе. 11лощади каждой из обкладок и металлической пластины оди- К задаче 3,120 иаковы и равны Я = 60 смз.
3.122а. Рассмотрите задачу 3.121, считая, что конденсатор не отклк)чак)т от источника напряжения. Опр(щелнте изм(знение энергии Лиг конденсатора при внесении пластины. Еакую работу А совершает при этом источник напряжения'? 3.8. Сила тока. Сопротивление. Закон Ома для однородного участка цепи Закон Ома длл однородного участка цепи: сила тока 1 в проводнике, находящемся в электростатическом поле, пропорциональна напряжению 1? между концами проводника: 1? коэффициент Л называют сопротивлением проводника.
Сопротивление Л участка цепи, состоящего из последовательно соединенных проводников, равно сумме сопротивлений Л1, Л2, Лз,.... этих проводников: Л = Л) + Л2 + Лз + сила тока во всех участках цепи одинакова; 11 = 12 = 12 разность потенциалов с! между концами цепи равна сумме разностей потенциалов между концами входящих в цепь проводников: ~ =??1 + 1~2 + ~, +... Электропроводность Л ' участка цепи, состоящего из параллельно соединенных проводников, равна сумме электропроводностей этих проводников: 1 1 1 1 — — — + — + — +...; Л1 Л2 ЛЗ 124 Э2<ЕК'ГРИЧЕ< г!'ВО И МЛ!'НВТИЗМ ГЛ.
3 сила тока | в цепи равна сумме снл токов в каждом проводнике: 2 = 2! + 73 + 13 + . разность потенциалов ЕУ между концами цепи равна разности потенциалов между концами каждого из входящих в цепь проводников: В! сз с'3 Сопротивление Л линейного однородного проводника пропорционально его длине 5 и обратно пропорционально плошади его поперечного сечения Я: Л 27.