И. Е. Иродов задачи по общей физике




НазваниеИ. Е. Иродов задачи по общей физике
страница16/58
Дата конвертации26.12.2012
Размер0.7 Mb.
ТипТексты
1   ...   12   13   14   15   16   17   18   19   ...   58


Рис. 3.12.

заполнили однородным
мостью е. Найти модули векторов Е и D (/ и 2), если при введении диэлектрика:
108

а) напряжение между обкладками не менялось;
б) заряды на обкладках оставались неизменными.
3.85, Решить предыдущую задачу с тем отличием, что диэлектри- ком заполнили половину зазора, как показано на рис. 3.13.
3.86. Половина пространства между двумя концентрическими обкладками сферического конденсатора заполнена, как показано на рис. 3.14, однородным изотропным диэлектриком с проницае- мостью е. Заряд конденсатора равен q. Найти модуль вектора на- пряженности электрического поля между обкладками как функцию расстояния г от центра кривизны этих обкладок.
3.87. Два одинаковых небольших одноименно заряженных ша- рика подвешены на изолирующих нитях равной длины к одной точке. При заполнении окружающей среды керосином угол рас- хождения нитей не изменился. Найти плотность материала шариков.
3.88. Внутри шара из однородного изотропного диэлектрика с проницаемостью е = 5,00 создано однородное электрическое поле напряженности Е = 100 В/м. Радиус шара R = 3,0 см. Найти максимальную поверхностную плотность связанных зарядов и пол- ный связанный заряд одного знака.
3.89. Точечный заряд q находится в вакууме на расстоянии 1 от плоской поверхности однородного изотропного диэлектрика, заполняющего все полупространство. Проницаемость диэлектрика равна е. Найти:

а) поверхностную плотность связанных зарядов как функцию расстояния г от точечного заряда q; исследовать полученный резуль- тат при I 0;

б) суммарный связанный заряд на поверхности диэлектрика.
3.90. Воспользовавшись условием и решением предыдущей за- дачи, найти модуль вектора силы, действующей на заряд 17 со сто- роны связанных зарядов на поверхности диэлектрика.
3.91. Точечный заряд q находится на плоскости, отделяющей вакуум от безграничного однородного изотропного диэлектрика с проницаемостью е. Найти модули векторов D и Е и потенциал ср как функции расстояния г от заряда q.
3.92. Небольшой проводящий шарик, имеющий заряд q, нахо- дится в однородном изотропном диэлектрике с проницаемостью в на расстоянии I от безграничной плоской границы, отделяющей диэлектрик от вакуума. Найти поверхностную плотность связанных
Рис. ЗЛЗ.

Рис. 3.J4.

105

зарядов на границе диэлектрик — вакуум как функцию расстояния г От шарика. Исследовать полученный результат при /->- 0.
3.93. Полупространство, заполненное однородным изотропным диэлектриком с проницаемостью е, ограничено проводящей пло- скостью. На расстоянии / от этой плоскости в диэлектрике нахо- дится небольшой металлический шарик, имеющий заряд q. Найти поверхностную плотность связанных зарядов на границе с прово- дящей плоскостью как функцию рас-
¦¦ ¦-т— стояния г от шарика.

( У/////Ар y//A\h d 3.94» Пластинка толщины h из одно-
. у У/////Л '//Дк. ,,_ родного статически поляризованного
' диэлектрика находится внутри плоского-
Рис. 3.J5, конденсатора, обкладки которого соеди-
нены между собой проводником. Поля- ризованность диэлектрика равна Р (рис. 3.15). Расстояние между обкладками конденсатора d. Найти векторы напряженности и ин- дукции электрического поля внутри и вне пластины.
3.95« Длинный диэлектрический цилиндр круглого сечения поляризован так, что вектор Р = аг, где а — положительная по- стоянная, г — расстояние от оси. Найти объемную плотность р' связанных зарядов как функцию расстояния г от оси.
3.96. Диэлектрический шар поляризован однородно и стати- чески. Его поляризованность равна Р. Имея в виду, что так поля- ризованный шар можно представить как результат малого сдвига всех положительных зарядов диэлектрика относительно всех от- рицательных зарядов,

а) найти напряженность Е электрического поля внутри шара;
б) показать, что поле вне шара является полем диполя, распо- ложенного в центре шара, и потенциал этого поля ср = роГ/4яе0, где ро — электрический момент шара, г — расстояние от его центра.
3.97. Воспользовавшись результатом решения предыдущей за- дачи, найти напряженность Е„ электрического поля в сферической полости в безграничном однородном диэлектрике с проницаемостью е, если вдали от полости напряженность поля равна Е.
3.98.. В однородное электрическое поле напряженности Е„ по- местили однородный диэлектрический шар. При этих условиях диэлектрик поляризуется однородно. Найти напряженность Е электрического поля внутри шара и поляризованность Р диэлек- трика, проницаемость которого равна е. При решении воспользо- ваться результатом задачи 3.96.
3.99. Бесконечно длинный диэлектрический цилиндр круглого сечения поляризован однородно и статически, причем поляризо- ванность Р перпендикулярна к оси цилиндра. Найти напряжен- ность Е электрического поля в диэлектрике.
3.100. Длинный цилиндр круглого сечения из однородного ди- электрика поместили в однородное электрическое поле с напряжен- ностью Е„. Ось цилиндра перпендикулярна к вектору Е0- При этих условиях диэлектрик поляризуется однородно. Воспользовавшись
110

' результатом решения предыдущей задачи, найти напряженность Е электрического поля внутри цилиндра и поляризованность Р ди- электрика, проницаемость которого равна е.
3.3. Электроемкость. Энергия электрического поля
О Емкость плоского конденсатора:
C = 88oS/d. (3.3а)
О Энергия взаимодействия системы точечных зарядов:
V-ViJWB. (3-36)
О Полная электрическая энергия системы с непрерывным распределением заряда:

W=V2$«PPdV. (З-Зв)

О Полная электрическая энергия двух заряженных тел 1 и 2:
W^Wi + W2 + Wi2, (3.3rf

где Wt и W2—собственные энергии тел, V?i2—энергия взаимодействия.
О Энергия заряженного конденсатора:
9 Объемная плотность энергии электрического поля:
ю = ™=?!|1. (3.3е)

3.101. Найти емкость уединенного шарового проводника радиуса Rlt окруженного прилегающим к нему концентрическим слоем одно- родного диэлектрика с проницаемостью е и наружным радиусом R2.
3.102. К источнику с э. д. с. ё подключили последовательно два плоских воздушных конденсатора, каждый емкости С. Затем один из конденсаторов заполнили однородным диэлектриком с проницаемо- стью е. Во сколько раз уменьшилась напряженность электрического поля в этом конденсаторе? Какой заряд пройдет через источник?
3.103. Пространство между обкладками плоского конденсатора заполнено последовательно двумя диэлектрическими слоями 1 и 2 с толщинами dx и а\ и с проницаемостями ех,и е2. Площадь каждой обкладки равна S. Найти:

а) емкость конденсатора;

б) плотность а' связанных зарядов на границе раздела диэлек- трических слоев, если напряжение на конденсаторе равно U и электрическое поле направлено от слоя 1 к слою 2.
3.104. Зазор между обкладками плоского конденсатора запол- нен изотропным диэлектриком, проницаемость е которого изменя- ется в перпендикулярном к обкладкам направлении по линейному закону от Ех до ег, причем е2 > гг. Площадь каждой обкладки S, расстояние между ними d. Найти:
а) емкость конденсатора;

б) объемную плотность связанных зарядов как функцию е, если заряд конденсатора а и поле Е в нем направлено в сторону воз- растания е.

in

Рис. 3.16.

3.105. Найти емкость сферического конденсатора с радиусами обкладок Ri и R2 > Ri, который заполнен изотропным диэлектри- ком с проницаемостью, изменяющейся по закону е = а/г, где а — постоянная, г — расстояние от центра конденсатора.
3.106. Цилиндрический конденсатор заполнен двумя цилиндри- ческими слоями диэлектриков с проницаемостями гг и в2. Внутрен- ние радиусы слоев равны соответственно Rx и R2 > Rx. Максимально допустимая напряженность электрического поля для этих диэлек- триков равна Eim и Еш. При каком соотноше- нии между 'б, R и Ет напряженность поля при повышении напряжения одновременно достигнет значения, соответствующего пробою того и дру- гого диэлектрика?

3.107. Имеется двухслойный цилиндрический конденсатор, данные которого приведены на
рис. 3.16. Предельные значения напряженности электрического поля, при которых наступает
<- пробой данных диэлектриков, равны соответ-
ственно Ег и Е2. При каком напряжении конденсатор будет про- бит, если ByRyEy < e2R2E2?
3.108. Два длинных прямых провода с одинаковым радиусом сечения а расположены в воздухе параллельно друг другу. Расстоя- ние между их осями равно Ь. Найти взаимную емкость проводов на единицу их длины при условии b ;> а.
3.109. Длинный прямой провод расположен параллельно без- граничной проводящей плоскости. Радиус сечения провода равен а, расстояние между осью провода и проводящей плоскостью Ъ. Найти взаимную емкость этой системы на единицу длины провода при условии а^Ь.

3.110. Найти емкость системы из двух одинаковых металличе- ских шариков радиуса а, расстояние между центрами которых Ь, причем Ь*р> а. Система находится в однородном диэлектрике с про- ницаемостью е.

3.111. Определить емкость системы, которая состоит из метал- лического шарика радиуса а и безграничной проводящей плоскости, отстоящей от центра шарика на расстояние /, если fp> а.
С

А



с,
1г 1 II Сг
В

А
II
—IL^—11—
с II

н С
II II
с „
в

а)

Рис. 3.17.

S)

3.112. Найти емкость системы одинаковых конденсаторов между точками А к В, которая показана:
а) на рис. 3.17, а; б) на рис. 3.17, б.
112

3.113. Четыре одинаковые металлические пластины располо жены в воздухе на одинаковом расстоянии d друг от друга. Пло
щадь каждой пластины равна S. Найти емкость системы между точками А я В, если пластины соединены так, как пока- зано:

а) на рис. 3.18, а; б) на рис. 3.18, б.
3.114. Конденсатор емкости С\ = я 1,0 мкФ выдерживает напряжение не более 1/г = 6,0 кВ, а конденсатор емкости С2 - 2,0 мкФ — не более ?/2 = 4,0 кВ.
Какое напряжение может выдержать си- стема из этих двух конденсаторов при последовательном соединении?

3.115. В схеме (рис. 3.19) найти раз- ность потенциалов между точками А и В,
С

а)

6)
1   ...   12   13   14   15   16   17   18   19   ...   58

Похожие:

И. Е. Иродов задачи по общей физике iconБоголюбов Николай Николаевич
Исследования Н. Н. Боголюбова относятся к статистической физике, квантовой теории поля, физике элементарных частиц, математической...
И. Е. Иродов задачи по общей физике iconЕстествознание и техника в Росиии XX в. Гвоздецкий В. Л., Будрейко Е. Н
Государственных (1942, 1949, 1951, 1953) премий. Один из основателей советской ядерной энергетики. Работы посвящены ядерной физике,...
И. Е. Иродов задачи по общей физике iconПространство и время в физике
Пространство и время в общей теории относительности и релятивистской космологии 10
И. Е. Иродов задачи по общей физике iconЛитература по физике Подумайте и ответьте! Почему вскипает чайник?
«Девчонки и мальчишки! А также учителя и родители! С выставкой книг по физике познакомиться не хотите ли?»
И. Е. Иродов задачи по общей физике iconминистерство образования и науки российской федерации научно-методический совет по физике
Председатель нмс по физике Санкт-Петербургский государственный политехнический академик ран ж. И. Алферов университет
И. Е. Иродов задачи по общей физике iconВнезапно человек за последним столом в тихой истерике начинает под этот стол
Был у нас в группе казах отличный парняга, а звали его Канат. А что нормальное казахское имя. Политех, первый курс, коллоквиум по...
И. Е. Иродов задачи по общей физике iconЗадача по физике 10 класс. Сила тока. Ответов: 1 Просмотров: 901 в каком вузе питера можно сдать егэ по физике?
Поиск Картинки Видео Карты Новости Переводчик Gmail Ещё Справка службы "" | Войти
И. Е. Иродов задачи по общей физике iconИздательство: Мир и Образование Автор: Гусев В. А
Задачи в сборнике распределены по 6 группам: задачи и вопросы, ответы на которые учат делать выводы задачи для самоконтроля стандартные...
И. Е. Иродов задачи по общей физике iconО. Ф. Кабардин автор многих известных учебных и учебно-методических пособий по физике
Он состоит из пяти разделов: «Механика», «Молекулярная физика», «Электродинамика», «Колебания и волны», «Квантовая физика». Приведено...
И. Е. Иродов задачи по общей физике iconДоклад на тему "Новый подход в Финслеровых расширениях геометрии и физики"
Научно-исследовательского института "Гиперкомплексные системы в геометрии и физике" Главного редактора журнала "Гиперкомплексные...
Разместите кнопку на своём сайте:
txt.rushkolnik.ru



База данных защищена авторским правом ©txt.rushkolnik.ru 2012
обратиться к администрации
txt.rushkolnik.ru
Главная страница