Задачи по электричеству и магнетизму. Часть 1. Электростатика. Постоянный ток. Алейников Н.М - 9 стр.

                                         9


6. Ди польв электри ческом поле. Поле в ди электри ка х.
1. Электрич еский м ом ент д ип оля р составляет у г ол α с нап равлением силовых
линий электрич еског о п оля нап ряж енностью Е. О п ред елить работу А, котору ю
ну ж но соверш ить, ч тобып оверну тьд ип ольна у г ол β.
2. Расстоянием еж д у д ву м я точ еч ным и д ип олям и, оси которых леж ат на од ной
п рям ой, r=2 см . Электрич ескием ом енты д ип олей р 1=1 нК л/м и р 2=4 нК л/м .
Разм еры д ип олей м ног о м еньш е расстояния м еж д у ним и. О п ред елить силу
взаим од ействияд ип олей F и п отенциальну ю энерг ию д ип олей W.
3. Д ип оль с электрич еским м ом ентом р нах од ится на расстоянии r от д линной
п рям ой нити и ориентирован п ерп енд ику лярно нити. Н ить равном ерно
заряж ена заряд ом с линейной п лотностью γ. О п ред елить силу F, д ейству ю щ у ю
на д ип оль.
4. О п ред елить знач ения велич ин п оляризованности P, нап ряж енности E и
инд у кции D в тонкой п ластине с д иэлектрич еской п роницаем остью                ε,
п ом ещ енной в од нород ное электрич еское п оле нап ряж енностью E0 так, ч то
п лоскостьп ластиныобразу ет снап равлением п оляу г ол α.
5. О п ред елить энерг ию W взаим од ействия д ву х п араллельных д ип олей с
од инаковым и м ом ентам и р, расп олож енным и на расстоянии r д ру г от д ру г а,
если вектор r, соед иняю щ ий оба д ип оля, п ерп енд ику лярен их д ип ольным
м ом ентам .
6. В од нород ном электрич еском п оле нап ряж енностью Е 0 нах од ится ш ар из
д иэлектрика с д иэлектрич еской п роницаем остью ε. О п ред елить нап ряж енность
п оляЕ вну три ш ара.
7. Провод ящ ий ш ар рад иу са R с заряд ом q нах од ится в д иэлектрике,
д иэлектрич еская п роницаем ость которог о ε. О п ред елить п оверх ностну ю
п лотностьσ′ связанных заряд ов на г раницед иэлектрика сш аром .
8. Ш ар рад иу са R из д иэлектрика равном ерно заряж ен заряд ом объем ной
п лотностью ρ. Д иэлектрич ескаяп роницаем остьм атериала ш ара - ε1. О п ред елить
объем ну ю ρ′ и п оверх ностну ю σ′ п лотности заряд а ш ара п ослетог о, как его
п ом естили в од нород ну ю д иэлектрич еску ю сред у с д иэлектрич еской
п роницаем остью ε2.
9. М еж д у обклад кам и п лоског о конд енсатора, заряж енног о д о нап ряж ения U,
залито трансф орм аторноем асло с д иэлектрич еской п роницаем остью ε. Н айти
п оверх ностну ю п лотность σ свобод ных заряд ов на обклад ках конд енсатора, а
такж еп оверх ностну ю п лотностьσ′ связанных заряд ов на м асле, если расстояние
м еж д у обклад кам и равно d.