1611143553-a5dfe0cd78607269d954ff04820322e4 (825013), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Найти растягивающую силу, приходящуюся на единицу площади оболочки. эо 453. Какой заряд 1',1 можно сообщить капле радиуса В, если коэффициент поверхностного натяжения равен и? 454. Найти емкость С, батареи одинаковых конденсаторов (рис. 161). 455. Из проволоки сделан куб, в каждое ребро которого включено по одному конден- я сатору емкости С (рис. 162). Найти емкость получившейся батареи конденсаторов, если д эта батарея включается в цепь Рнс. 161 Рис. 162 проводниками, присоединенными к противоположным вершинам А и В куба.
456. Для получения кратковременных высоких напряжений может быть использован искровой конденсаторный трансформатор Аркадьева. Схема прибора изображена на рнс. 163. Группа конденсаторов, соединенная параллельно проводниками АВ и С0 очень большого сопротивления подключена к источнику высокого напряжения. Верхняя пластина каждого конденсатора соединена через искровой промежуток с нижней пластиной последующего конденсатора (промежутки 1, 2, 3, 4). Каждый последующий промежуток больше предыдущего.
В момент, когда разность потенциалов между обкладками достигнет пробивного напряжения первого промежутка, произойдет разряд. Вслед за этим будут пробиты второй, третий и четвертый промежутки. Какой величины достигнет разность потенциалов при пробое последнего промежутка, если имеется л конденсаторов и приложенное напряжение равно Уо? 91 Э Рис. !64. 457. Пластины заряженного плоского конденсатора попеременно заземляют. Будет ли при этом конденсатор разряжаться? 466. Два плоских конденсатора емкостью С, и С, заряжены до разности потенциалов У, и У, соответственно (У,ФУ,). Показать, что при параллельном соединении этих конденсаторов их общая электростатическая энергия уменьшается. Почему это происходит? 459.
Как известно, продолговатые кусочки диэлектрика устанавливаются вдоль силовых линий электрического поля. Но ведь отдельные молекулы неполярного диэлектрика, казалось бы, должны только растягиваться вдоль поля, но не поворачиваться. В диэлектрике, состоящем из дипольных молекул, среднее число молекул, поворачивающихся при включении поля по часовой стрелке, равно числу молекул, поворачивающихся в противоположную сторону. Почему же весь кусок диэлектрика будет поворачиватьсяр 460. Диэлектрический шар радиуса 1т поляризован однородно, т.
е. дипольные электрические моменты всех молекул равны и параллельны друг другу. Найти напряженность электрического поля внутри диэлектрика, если в единице объема содержится У молекул, дипольный момент каждой из которых равен р=-д1. 461. Диэлектрический шар помещен в однородное электрическое поле, напряженность которого равна Е. Диэлектрическая проницаемость Е материала шара е. Найти напряженность поля внутри шара, а также в точках А, В, С и Р (рис.
164), лежащих вне шара. 462. Найти закон распре- деления поверхностного заряда на сфере, если известно, что этот заряд создает внутри сферы однородное поле с напряженностью Е. 463. Металлический шар радиуса )т, имеющий заряд + 9, помещен в однородное электрическое поле с напряженностью Е. Найти зависимость поверхностной плотности заряда от угла О, а также напряженность электричесного поля в точках А, В, С и Р (рис. 164), находящихся вне шара.
464. Бесконечный цн'.чиндр из материала с диэлектрической проницаемостью з поляризован однородно в направ- 92 ленин, перпендикулярном оси цилиндра. Радиус цилиндра Я. Дипольный момент молекулы р. Число молекул в единице объема Ф. Найти напряженность электрического поля внутри цилиндра. 465. Бесконечный цилиндр радиуса Я из материала с диэлектрической проницаемостью е помещен в однородное электрическое поле, напряженность которого Е направлена перпендикулярно оси цилиндра. Определить напряженность поля внутри цилиндра, а также в точках А, В, С и Р вне цилиндра (рис.
164). 466. Заряженный металлический цилиндр радиуса помещен в однородное электрическое поле, напряженность которого Е направлена перпендикулярно оси цилиндра. Заряд, приходящийся на единицу длины цилиндра, равен к. Найти зависимость плотности заряда от угла 6, а также напряженность электрического поля в точках А, В, С и Р (рис. 164), находящихся вне цилиндра. 467. Шар, равномерно заряженный зарядом д, помещают в однородный изотропный безграничный диэлектрик с диэлектрической проницаемостью е.
Определить поляризационный заряд на границе диэлектрика с шаром. 466. Пространство между двумя концентрическими сферами радиусов г, и г, заполнено диэлектриком с диэлектрической проницаемостью е. В центре сфер находится точечный заряд +Я. Найти напряженность и потенциал как функцию расстояния от центра сфер, а также величину поляризационных зарядов.
469. Пространство между двумя тонкими концентри. ческими металлическими сферами радиусов г, и г, заполнено диэлектриком с диэлектрической проницаемостъю е. Заряды внутренней и внешней металлических сфер + (1 и — 9 соответственно. Найти разность потенциалов, плотностьполяриэационных зарядов и емкость такого сферического конденсатора. Рас. !65.
470. Пространство между обкладками плоского конденсатора заполнено диэлектриком с диэлектрической проницаемостью е, как показано на рис. 165. Площадь пластин 93 конденсатора 5. Определить емкость конденсатора в обоих случаях. 471. Плоский конденсатор, пластины которого заряжены зарядами +д и — д, на половину высоты пластин погружен в жидкость с диэлектрической проницаемостью е.
Какова плотность поляризационных зарядов диэлектрика, если площадь пластин 57 472. Диэлектрик состоит из молекул, каждую из которых можно представить в виде двух зарядов +д и — д, расположенных на расстоянии х друг от друга. При этом расстояние х зависит от напряженности поля Е, действующего на заряды, следующим образом: лх=4Е, где й — постоянный коэффициент.
Пусть в единице объема диэлектрика содержится л молекул. Определить напряженность поля Е внутри конденсатора, заполненного таким диэлектриком, если до заполнения напряженность поля была Е;. Определить диэлектрическую проницаемость диэлектрика. 473. Конденсатор заполнен диэлектриком, свойства которого описаны в задаче 472.
Найти энергию, запасенную в диэлектрике вследствие его поляризации. 474. Две расположенные параллельно металлические пластины заряжены зарядами+д, и — д„причем д,)д,. Пространство между пластинами заполнено однородным изотропным диэлектриком с диэлектрической проницаемостью е. Определить силу, действующую на единицу площади поверхности диэлектрика. Площадь каждой пластины равна 5. 475. Определить энергию плоского конденсатора, пространство между пластинами которого заполнено диэлектриком. Известны заряд конденсатора и разность потенциалов между его обкладками.
476.Две прямоугольные пластины длины 1 и площади 5 расположены параллельно друг другу на расстоянии й. Пластины заряжены а до разности потенциалов У. В пространство между пластинами втягивается .т диэлектрик с диэлектричеРис. 166. ской проницаемостью е, Толщина диэлектрика равна И, его ширина равна ширине пластин, а длина больше 1 (рис. 166). Найти зависимость силы, действующей на диэлектрик со стороны поля, от расстояния х. 94 477. Решить задачу 476 в случае, когда разность потенциалов между пластинами поддерживается постоянной и равной У. 478.
Над поверхностью жидкости, налитой в большой сосуд, находятся вертикальные пластины конденсатора, касающиеся поверхности жидкости. Площадь каждой пластины конденсатора равна 5, расстояние между пластинами д, их высота'1. Конденсатор присоединяют к батарее с э.д.с., равной У. Плотность жидкости р, еедиэлектрическая проницаемость е.
Найти максимальную высоту, на которую поднимается жидкость в процессе колебаний, а также высоту, на которой установится уровень жидкости. 479. На дне сосуда находится тонкая металлическая пластинка, площадь которой 5 много меньше площади дна сосуда. В сосуд налита жидкость с диэлектрической проницаемостью е. Глубина жидкости много меньше линейных размеров пластинки. Что произойдет с жидкостью, если пластинке сообщить заряд + Я? 9 20. Постоянный электрический ток 480. На поверхности бесконечно длинного цилиндра рас. пределены заряды таким образом, что правая половина поверхности цилиндра от сечения 00' заряжена положительным электричеством, а левая — отрицательным (рис.
1671. В обоих направлениях плотность зарядов увеличивается прямо пропорционально расстоянию от сечения 00'. Показать, что во всех точках внутри цилиндра напряженность Р' Рис. 167. Рис. 168. электрического поля будет везде одинакова и направлена вдоль оси цилиндра, как это указано на рисунке стрелкой. 481. Имеется ли вблизи поверхности проводника, по которому течет постоянный ток, электрическое поле? с, 482. Начертить примерное расположение силовых лийий электрического поля вокруг однородного проводника, 95 согнутого в форме дуги (рис. 168). По проводнику течет постоянный ток.
5483. Два проводника с температурными коэффициентами сепротивления а, и а, имеют при 0 'С сопротивления 77„и 17м. Найти температурный коэффициент цепи, состоящей из этих проводников, если проводники соединены последовательно и если проводники соединены параллельно. с(> 484. Найти сопротивление цепи, изображенной на с рнс.
!69. Сопротивлением соеди- нительных проводов АС'С и д !7 !7 с !7 ВС"Р пренебречь. 6 486. Из проволоки длиной Р с сопротивлением )с необходимо ! ! изготовить нагреватель для Рис. !69. включения в сеть с напряжением Р. Известно, что по проволоке можно пропускать без риска ее пережечь ток не более 7,. Какое наибольшее количество тепла д можно получить в единицу времени при помощи нагревателя? Прн изготовлении проволоку можно разрезать на куски и соединять последовательно и параллельно. 486.
Найти сопротивление тетраэдра АВСР, изготовленного из шести проволочек сопротивлением Р каждая. Подводящие провода присоединены к вершинам А и В. Ъ 487. Найти сопротивление шестиугольника, изображенного на рис. !70, если он включен в цепь между точками А и В. Сопротивление каждого проводника схемы равно 77. Рис. !70. Ряс. !7!.
488. Найти сопротивление проволочного куба при включении его в цепь между точками А и В (рис. 171). Сопротивление каждого ребра куба равно )с. 96 У/ 489. Из одинаковых по сечению 5 и удельному сопротивлению р проволок спаян прямоугольник АРВС с диагональю АВ, сделанной из проволоки такого же сечения и материала (рис. 172).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
