Задачи по электричеству и магнетизму. Часть 1. Электростатика. Постоянный ток. Алейников Н.М - 20 стр.

UptoLike

20
ε
ρε
ρ
)1(
1
−=
;
−=
12
2
11
4
εε
π
σ
R
q
9. ;
0
d
U
ε
ε
σ =
(
)
d
U1
0
=
ε
ε
σ
10.
S
F
0
2
1
ε
ε
ε
σ
=
; αεαε
222
00
sincos += ED
7. Электроемкость. Конденсаторы.
1. а)
C
C
'
=
2
б) C
C
C
'
,=
+
=
2
1
15
ε
ε
2. q
qQ
Qq
m
=
3. qR
=
+
=
219
0
π
ε
ε
() нКл 4.
C
RRd
Rd
=
+
+
4
0
πε
ε
ε
()
5. Увеличится в 1,5 раза 6. C
dld
ld
=
π
ε
0
2
2
()
()
7.
d
l
dld
C
=
2
)4(
0
πε
8.
=
1
2
ln
0
d
l
L
C
ε
π
9.
=
1
4
ln
2
0
d
l
L
C
πε
10. C
S
d
=
ε
ε
ε
ε
ε
021
2
1
()
ln
11.
1
2
0
ln
4
R
R
a
C
πε
= 12.
2
21
1
C
CC
UU
+
= 13. =
++
===
323121
321
321
CCCCCC
CCEC
qqq 55 мкДж 14.
(
)
21
211
1
CC
CCEC
q
+
= ,
(
)
21
122
2
CC
CCEC
q
+
= ,
(
)
123
CCEq −=
8. Энергия системы зарядов. Энергия электростатического поля .
1. 11
2
0
2
=
=
S
xq
A
ε
мкДж 2.
()
12
2
2
0
=
=
dhh
dSU
A
ε
мкДж 3.
()
7,2
8
2
0
=
+
=
R
RrW
Q
πε
мкКл 4.
)(2
21
2
21
CC
UCC
W
+
=∆ 5.
3
21
22
1221
)(2
)(
CC
UCCCC
A
+
= 6.
(
)
()
12
1
0
2
2
+
=
εε
ε CU
A 7.
0
52
1
45
2
εε
πρ R
W = ;
0
52
2
9
2
ε
πρ R
W = 8.
()
dRR
dq
A
+
=
εε
0
2
8
9. R=2r 10.
(
)
A
qab
ab
=
=
2
0
8
95
πε
, мДж
9. Постоянный ток. Закон Ома.
1. 251,0
4
==
ρ
π
r
I A 2.
(
)
6,79
4
21
12
=
=
rr
rr
R
π
ρ
Ом 3. R
h
rr
==⋅
ρ
π
12
7
63710, Ом
4. R
L
r
=
2
4
α
π
5. j
U
h
hr
r
1
2
134=
=
ρ ln
, А /м
2
; j
hU
a
hr
r
2
2
2
0565=
=
ρ ln
, А /м
2
6.
(
)
()
U
Ihr
rhr
B=
=
ρ
π
2
2
125,; j
I
h
A==
2
051
2
π
, 7. j
U
r
r
r
=
ρ
1
2
1
ln
8.
()
I
I
UR
UUR
VV
V2
2
1
102=−
, 9.
UU
R
RR
R
RR
B
CD
=
+
+
=
3
34
1
12
30;
()()
A
RRRR
RRRR
UI
CD
6
4132
4132
=
++
−+
= 10. RR
x
= 3 11.
                                                                 20

         (ε 1 − 1) ρ                  q       1    1                              ε 0ε U                   ε 0 (ε − 1)U
ρ′= −                ;       σ′=              −                      9. σ ′ =          ;         σ′=
              ε                     4π R 2     ε 2 ε1                                d                           d
             ε − 1 2ε 0 F
10. σ ′ =                 ;         D = ε 0 E 0 cos 2 α + ε 2 sin 2 α
               ε     S

7. Электроем кость. К онденса торы .
                                    2ε C                                qQ
1. а) C' = 2 C           б) C ' =        = 15
                                            , C             2. qm =                  3 . q = 2π ε 0 (ε + 1) Rϕ = 9 нК л 4.
                                    ε +1                               Q− q
     4πε 0 ε R ( R + d )                                                                   π ε d ( 2l − d )
C=                                 5. У велич итсяв 1,5 раза                    6. C = 0                    7.
          ε R+d                                                                               2( l − d )
    πε d (4l − d )              π        ε0L                 2πε 0 L                     ε (ε − ε ) S
C= 0                     8. C =                   9. C =                    10. C = 0 2 1 11.
        2l − d                      2l                      4l                                 ε
                                 ln − 1                  ln − 1                          d ln 2
                                   d                       d                                   ε1
     4πε 0 a                   C +C                                      EC1C 2 C 3
C=                  12. U = U 1 1 2           13. q1 = q 2 = q3 =                           = 55 м кД ж 14.
        R2                        C2                               C1C 2 + C1C 3 + C 2 C 3
     ln
        R1
      EC1 (C1 − C 2 )        EC (C − C1 )
q1 =                  , q2 = 2 2             , q3 = E (C 2 − C1 )
        C1 + C 2                C1 + C 2

8. Энерги я си стем ы за ря дов. Энерги я электроста ти ческого поля .
                                                                                      8πε 0 W (r + R )
                                                                                                         2
       q 2 ∆x                              ε 0 SU 2 d
1. A =        = 11 м кД ж           2. A =            = 12 м кД ж         3. Q =                             = 2,7 м кК л 4.
       2ε 0 S                              2h(h − d )                                          R

∆W =
          C1C 2U 2
                             5. A =
                                       C1C 2 (C 2 − C1 ) 2 U 2
                                                                      6. A =
                                                                             (ε − 1)2 CU 2          7. W1 =
                                                                                                                2πρ 2 R 5
                                                                                                                          ;
         2(C1 + C 2 )                     2(C1 + C 2 ) 3                       2ε 0 (ε + 1)                      45εε 0
       2πρ 2 R 5                           q2d                                         q 2 ( a − b)
W2 =                        8. A =                          9. R=2r         10. A =                 = 9,5 м Д ж
         9ε 0                        8ε 0 εR (R + d )                                    8π ε 0 ab

9. Постоя нны й ток. З а конО м а .
        4π rϕ                                  ρ (r − r )                                    ρh
1. I =          = 0,251 A            2. R = 2 1 = 79,6 О м                       3. R =             = 6,37 ⋅ 10−7 О м
            ρ                                    4πr1 r2                                    π r1 r2
         2α L                            2U                                             hU
4. R = 4                    5. j1 =               = 1,34 А /м 2;            j2 =                    = 0,565 А /м 2 6.
         πr                                h −  r                                           h −  r
                                    ρ h ln                                       2 ρ a 2 ln
                                             r                                                r
     ρ I ( h − 2r )                 2I                               U            I              UV R2
U=                  = 1,25 B ; j =        = 0,51 A 7. j =                      8. V = 1 −                  ≈ 0,2 9.
    2π r ( h − r )                  πh 2
                                                                        r
                                                                 ρ r1 ln 2        I2         (U − UV )R1
                                                                         r1
          R3         R1                                           R2 + R3 − R1 − R4
U CD = U         −         = 30 B ;                   I CD = U                        = 6A         10. Rx = R 3 11.
          R3 + R4 R1 + R2                                        (R2 + R3 )(R1 + R4 )