Физика-10 кл-Касьянов-ГДЗ-2006 (991541), страница 22
Текст из файла (страница 22)
в-! Ответ: р, =1,0 г/смз, Яешшенцш Силы, действующие на один нз шариков, в воздухе и в керосине, показаны на рисунках: а) б) вмквяхэвасвмвя нмяхэи»ива Глава 14 $86. Проводники в электростатическом поле Т ЕТ ВО Р 1. Суммарный заряд незаряженного проводника равен нулю. 2. Избыточный заряд при отсутствии внешнего поля распределяется по поверхности проводника. 3. Напряженность поля внутри проводника в электростатическом поле равна нулю.
4. Электростатическое поле не проникает внутрь проводника, потому что при внесении проводника в электрическое поле оно будет скомпенсировано полем, которое возникает в связи с перемещением свободных зарядов. Электростатическая защита состоит в том, что измерительные приборы помешают в металлические корпуса, чтобы на них не действовали электростатические поля.
5. На ближней к положительно заряженному телу стороне сферы возникает отрицательный юряд, а на дальней — положитеяьный, поэтому любое положительно заряженное тело будет прнгягиваться мсгаллической сферой. Аналогичные рассуждения и для отрицательно заряженного тела. 887. Распределение зарядов по поверхности проводника ОТВЕТЫ ОЛ В О П Р О С! 1 1. Электронейтральный проводник заряжается при соприкосновении с заряженным, потому что с одного проводника на другой перетекает свободные зарялы (обычно электроны).
2. 1!ри соединении двух проводящих сфер заряд начнет перераспределяться пропорционально их радиусам. Радиус Земли намного больше размеров практически нобого обычного тела, поэтому всеь заряд уйдет а Зсмзхх 3, 1!о~енцнал провозника неизменен, позгому понсрхность заряженного проводника является эквнпо|снцнальной. 4. Нсе сферы одинаковы, поэтому нз каждой сфере булез заряд — . Д 3 5.
11рнвелсм две незаряженные с(реры а коггак~ и поднесем к ннм за- 202 "Вв. Элема емкость кондвнсато а ряженную. Вследствие явления электростатической индукции на одной из этих сфер возникаег положительный заряд, а на другой— отрицательный. Теперь раздвинем сферы. При этом на одной сфере будет положительный, а на другой отрицательный заряд.
888. Электроемкость уединенного проводника огвВ)ты иа вон>>осы 1. Масса жидкости ведет себя как электрический заряд, поскольку, если мы соединим два сосуда с жидкостью, зо она перетечет из одного сосуда в другой, но обьцая масса жидкости при этом остается постоянной.
2. Давление жидкости ведет себя как электрический потенциал, потому что, если мы соединим два сосуда с жидкостью, то она будет перетекать из сосуда с большим давлением н сосуд с меньшим давлением. 3. Отношение заряда уединенного проводника к потенциалу этого проводника называется электрической емкостью С уединенного проводника; С = —. 9 Элелгроемьосгь измеряется в фарадах (! Ф).
4. Потенциал сферы пропорционален ее заряду, следовательно, ес электроемкость не завнси г от заряда, 5. Большой заряд не может удерживаться на сфере малого радиуса, потому что в этом случае потенциал сферы станет очень большим, и заряд начнет стекать с нее. 889. Электроемкость конденсатора сжка нг вопеиси 1. Система из двух проводников, имеюших противоположные по знаку н равные по модулю заряды, называется конденсатором. Емкостью конденсатора называется отношение заряда (модуля) одного нз проводников к напряжению (/ между проводниками: С'= —.
й и' 2. Емкость плоского конденсатора прямо пропорциональна плошади пластин и обратно пропорциональна расстоянию мелгду ними. 3. Введение диэлектрика в конденсатор увеличивает его емкость, поскольку электроемкость конденсатора прямо пропорциональна диэлектрической проницаемости среды, которая заполняет пространство между пластинами конденсатора. 4.
Если ввести в конденсатор диэлектрик с проницаемостью среды е, то его емкость увеличивается в е раз. 5. Электроемкость конденсатора не зависит от внешних электросгатических полей, так как это его внутренняя характеристика, определяемая только параметрами конденсатора. Решение: По формуле (217) учебника: С = — = = 3 1О Ф = 3 чкФ. Д б(0 У 200 Ответ: С=3мкФ. 2.
На рисунках показаны графики зависимостей проекции напряженности Е„(х) и потенциала ф(х): +о Прн построении графика <р(х) использовалось соотношение Л<р Е =- —. Лх Вв. Элеат оемкость нокдексето е 5. ,г!аиос С=1пФ 1=0,5мм Ййшеение: Согласно определению, емкость плоского конвга,5 Сг7 денсатора равна С = †" , оз куда Ь' = — ' а1 Площадь пластин плоского воздушно~о копден- СД !Ого 5 !О' «атора з; = — =' и ! 8,85.10 и 56,5 10м и" = 56,5 мм .
Площадь пластин плоского воздушного конденсатора с помещенной в него слюдой равна: Ьа= — = и м81!О =8,1мм~. Са7 1О " 5 1О енса 7 ° 8,85 ° 10' Жнш: 5, =56,5 ммз; Я, =8,1мм'. с,=1 в,=7 5,,5,— ? Решение; Емкость плоского воздушного конденсатора се„5 С = —" . Поскольку (/ = ЕЫ, то а! ааа5Е !'8 85'!О '!О '5'1О В С 12 1Оем 1~наст: 0=220 В. Рой!енине: Слоистый конденсатор можно представить как систему нз последовательно соединенных кон- денсаторов с емкостью С = — ' —, где С,С, С,+са' в,сад г. я„5 С = -! — и С, = -1-" — . Тогда С = о', о', вмимсдвй:тесянвлсдяивиьи 205 Гляев 14 ~.аа,5 , Подставив числовые данные, получим: тз4~+аА С й,зб 10 о 7 2 1,23'0 37 10 и Ф=3 7 Ф 7410 +2710 З)твее2: С=3,7пФ.
~90. Энергия электростатического поля ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ 1. Если предоставить их самим себе, то пластины плоского конденсатора схлопнутся из-за того, что на них находятся заряды противоположного знака, которые притягиваются под действием кулоновских сил. 2. Энергия электростатического поля, которая запасена конденсатором, зависит от емкости конденсатора, а также от заряда, запасенного на Каждой пластине. 3.
Отношение энергии поля в объеме к величине этого объема называется объемной плотностью энергии электростатического полям: )г и= —. и' 4. Объемная илозность энергии электростатического поля прямо пропорциональна квадрату напряженности. 5. Например, принцип лействия фотовспышки. (Запасенная в конденсаторе энергия поля превраьаается в световую энергнк1 вольники). ЗА Л Чгй решение: По формуле (224) учебника энергия электростатического поля конденсатора Л/' 0,1 10" 4 1О' — =2 10 'Лж=2 мДж. 2 Ответ: И' =2 мДж. 90. Эне аоя элеат таточеопоао попа Решеиг!д: Работа, по определение, равна А =рг). Поскольку А=-И', то И'=Ы, откуда сила притяжения пластин друг к другу Е= — = = 4Н.
И' 2.!О 5.!О'~ Ответ; Р'=4Н. Решение; По формуле !224) учебника И', = —, а 2С И', = —. Так как С= — ', а а!, =ЗА„то 0' с,б 2С, А С 30' С, = —. Тогда И', = —. Работа внешних сил 3 2С з0 0' 0 А=И'„— И', = — — — =— 2С 2С С Ответ: А = —. 0" С Решенно: С, = С вЂ” емкость конденсатора с диэлектриком. С Тогда С =- — емкость воздушною конденсатора. а С С(! — е) Изменение емкости ЛС=С;-С; =- — -С= г.
6. ))ачаяьная энергия И; = — = — . Конечная 0 0' 2С, 2С энергия И', = — — =- — . Изменение энергии 0' 0'с 2С, 2С Глава зз. оазпеап аамапнапзезаомодвдопвопнвпсдвоаньаза 207 5, нонденсатара ЛИ'= Из -И; = — (с -1) . 0' 2С 1-с Д' Ответ: ЛС= — С; 2зй' = — (а-1). с 2С Решетов: Объемная плотность энергии электростатического поля: агзЕ 18,8510о 9!О' — 4 22 1 з И а— 2 Юват: и =40Дж/м'. .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
