Задачи по электричеству и магнетизму. Часть 1. Электростатика. Постоянный ток. Алейников Н.М - 12 стр.

UptoLike

12
6. Два одинаковых воздушных конденсатора емкостью С = 800 пФ каждый
заряжены до напряжения U=900 В. Один из конденсаторов в заряженном
состоянии опускают в керосин, диэлектрическая проницаемость которого ε=2,
после чего конденсаторы соединяют параллельно. Определить работу
происходящего при этом разряда.
7. В шаре радиуса R = 10 см из парафина , диэлектрическая проницаемость
которого ε=2, равномерно распределен заряд объемной плотностью ρ = 10
нкКл/м
3
. Определить энергию W
1
электрического поля внутри шара, и энергию
W
2
вне шара.
8. Определить энергию W электрического поля в слое диэлектрика,
окружающего металлический шар радиуса R с зарядом q. Толщина диэлектрика
d , диэлектрическая проницаемость ε.
9. Заряженный металлический шар радиуса r окружен концентричной с шаром
тонкостенной незаряженой проводящей сферой радиуса R так, что энергия
электрического поля внутри сферы равна энергии поля вне сферы. Определить
радиус сферы.
10. Обкладки сферического воздушного конденсатора зарядили разноименными
одинаковыми по величине зарядами q=2 мкКл. При этом радиус внешней
обкладки , свободно сжимающейся под действием сил электрического поля,
уменьшился от величины а = 10 см до величины b=9,5 см . Определить работу
этих сил.
9. Постоянный ток. Закон Ома.
1. В среде с удельным сопротивлением ρ = 1000 Ом
.
м находится металлический
шар радиуса r = 20 см . Потенциал шара поддерживается постоянным и равным
ϕ = 100 В. Определить сопротивление R системы среда-шар и ток I , стекающий с
шара.
2. Определить сопротивление R между двумя концентрическими электродами,
радиусы которых r
1
= 5 см и r
2
=10 см . Удельное сопротивление среды между
электродами ρ=100 Ом
.
м .
3. Усеченный конус, радиусы оснований которого r
1
=10 см и r
2
=20 см , а высота
h=40 см , выполнен из материала с удельным сопротивлением ρ = 10
-7
Ом
.
м .
Определить сопротивление конуса между основаниями.
4. Прямой стержень длиной L и радиусом сечения r выполнен из материала,
удельное сопротивление которого зависит от расстояния x до оси проводника по
закону ρ = α / x
2
, где α постоянная. Определить электрическое сопротивление
проводника R.
                                         12

6. Д ва од инаковых возд у ш ных конд енсатора ем костью С=800 пФ каж д ый
заряж ены д о нап ряж ения U=900 В. О д ин из конд енсаторов в заряж енном
состоянии оп у скаю т в керосин, д иэлектрич еская п роницаем ость которог о ε=2,
п осле ч его конд енсаторы соед иняю т п араллельно. О п ред елить работу
п роисх од ящ его п ри этом разряд а.
7. В ш аре рад иу са R=10 см из п араф ина, д иэлектрич еская п роницаем ость
которог о ε=2, равном ерно расп ред елен заряд объем ной п лотностью ρ=10
нкК л/м 3. О п ред елить энерг ию W1 электрич еског о п оля вну три ш ара, и энерг ию
W2 внеш ара.
8. О п ред елить энерг ию W электрич еског о п оля в слое д иэлектрика,
окру ж аю щ его м еталлич еский ш ар рад иу са R сзаряд ом q. Т олщ ина д иэлектрика
d, д иэлектрич ескаяп роницаем остьε.
9. Заряж енный м еталлич еский ш ар рад иу са r окру ж ен концентрич ной с ш аром
тонкостенной незаряж еной п ровод ящ ей сф ерой рад иу са R так, ч то энерг ия
электрич еског о п оля вну три сф еры равна энерг ии п оля внесф еры. О п ред елить
рад иу ссф еры.
10. О бклад ки сф ерич еског о возд у ш ног о конд енсатора заряд или разноим енным и
од инаковым и п о велич ине заряд ам и q=2 м кК л. При этом рад иу с внеш ней
обклад ки, свобод но сж им аю щ ейся п од д ействием сил электрич еског о п оля,
у м еньш ился от велич ины а =10 см д о велич ины b=9,5 см . О п ред елить работу
этих сил.

9. Постоя нны й ток. З а конО м а .
1. В сред ес у д ельным соп ротивлением ρ=1000 О м .м нах од ится м еталлич еский
ш ар рад иу са r=20 см . Потенциал ш ара п од д ерж ивается п остоянным и равным
ϕ=100 В. О п ред елитьсоп ротивлениеR систем ысред а-ш ар и ток I, стекаю щ ий с
ш ара.
2. О п ред елить соп ротивлениеR м еж д у д ву м я концентрич еским и электрод ам и,
рад иу сы которых r1=5 см и r2=10 см . У д ельноесоп ротивлениесред ы м еж д у
электрод ам и ρ=100 О м .м .
3. У сеч енный кону с, рад иу сы оснований которог о r1=10 см и r2=20 см , а высота
h=40 см , вып олнен из м атериала с у д ельным соп ротивлением ρ=10-7 О м .м .
О п ред елитьсоп ротивлениекону са м еж д у основаниям и.
4. Прям ой стерж ень д линой L и рад иу сом сеч ения r вып олнен из м атериала,
у д ельноесоп ротивлениекоторог о зависит от расстоянияx д о оси п ровод ника п о
закону ρ=α/x2, г д еα – п остоянная. О п ред елить электрич ескоесоп ротивление
п ровод ника R.