Задания по физике для самостоятельной работы студентов. Раздел: "Электростатика. Постоянный ток". Дарибазарон Э.Ч - 11 стр.

UptoLike

Рубрика: 

2
2005,0
1
J100
;1
2
J25
1
J50
;005,0
2
J
1
J
ε=+
=+
=
Перенеся в этих уравнениях неизвестные величины в
левые части, а неизвестные - в правые, получим следующую
систему уравнений:
1
21
J100
1
2
J25
1
J50
05,0
2
J
1
J
=ε
=
=
Эту систему с тремя неизвестными модно решить
обычными приемами алгебры, но так как по условию задачи
требуется определить только одно неизвестное ε
2
из трех, то
воспользуемся методом определителей.
Составим и вычислим определитель Δ системы:
()
Δ=
=
−−
=−
110
50 25 0
100 0 1
1
25 0
01
1
50 0
100 1
75
Составим и вычислим определитель Δε
2
:
Δ
ε
2
11005
50 25 1
100 0 1
1
25 1
01
1
50 1
100 1
005
50 25
100 0
25 50 100 125 300
=
=
−−
+=
=− −
=
,
() ,
Разделив определитель Δε
2
на определитель Δ, найдем чи-
словое значение э.д.с. ε
2
:
4
75
300
2
=
=ε В
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
Электростатическое поле в вакууме
1. Какое поле называется электростатическим? Чем
подтверждается факт существования поля в какой-
либо области пространства? Сформулируйте закон
Кулона. Как найти равнодействующую сил, с кото-
рой поле, создаваемое несколькими зарядами, дейст-
вует на пробный заряд?
2.
Что является условием равновесия точечного заряда?
При каких условиях равновесие будет устойчивым?
3.
Что называется напряженностью электростатическо-
го поля? Чему равна циркуляция вектора напряжен-
ности электростатического поля? Что можно сказать
о поле вектора, циркуляция которого равна нулю? В
чем состоит метод суперпозиции полей? Как приме-
нить этот метод для расчета напряженности поля,
создаваемого системой точечных зарядов и равно-
мерно распределенными зарядами?
4.
Какая связь существует между силой, действующей
на точечный заряд, и его потенциальной энергией в
электростатическом поле? Чему равна потенциаль-
ная энергия взаимодействия двух точечных зарядов?
5.
Что называется потенциалом электростатического
поля? Чему равна разность потенциалов между дву-
мя точками поля? Какую работу надо совершить,
чтобы переместить заряд из точки с одним потен-
циалом в точку с другим потенциалом?
6.
Какая связь существует между потенциалом точки и
напряженностью электростатического поля в данной
точке? Как, зная закон изменения потенциала поля,
найти закон изменения его напряженности? Что та-
кое эквипотенциальные поверхности?
7.
Что называется потоком вектора напряженности
электростатического поля? Как рассчитать поток
                     J1 − J 2 − 0,05 = 0;                            Электростатическое поле в вакууме
                     50J1 + 25J 2 = 1;
                                                              1. Какое поле называется электростатическим? Чем
                     100J1 + 0,05 ⋅ 20 = ε 2                     подтверждается факт существования поля в какой-
      Перенеся в этих уравнениях неизвестные величины в          либо области пространства? Сформулируйте закон
левые части, а неизвестные - в правые, получим следующую         Кулона. Как найти равнодействующую сил, с кото-
систему уравнений:                                               рой поле, создаваемое несколькими зарядами, дейст-
                        J1 − J 2 = 0,05                          вует на пробный заряд?
                                                              2. Что является условием равновесия точечного заряда?
                        50J1 − 25J 2 = 1
                                                                 При каких условиях равновесие будет устойчивым?
                       100J1 − ε 2 = −1                       3. Что называется напряженностью электростатическо-
      Эту систему с тремя неизвестными модно решить              го поля? Чему равна циркуляция вектора напряжен-
обычными приемами алгебры, но так как по условию задачи          ности электростатического поля? Что можно сказать
требуется определить только одно неизвестное ε2 из трех, то      о поле вектора, циркуляция которого равна нулю? В
воспользуемся методом определителей.                             чем состоит метод суперпозиции полей? Как приме-
      Составим и вычислим определитель Δ системы:                нить этот метод для расчета напряженности поля,
                                                                 создаваемого системой точечных зарядов и равно-
     1 −1 0
                                                                 мерно распределенными зарядами?
Δ = 50 25 0 = 1
                25 0
                0 −1
                     − −1
                           50 0
                          100 −1
                                ( )
                                 = −75                        4. Какая связь существует между силой, действующей
    100 0 −1                                                     на точечный заряд, и его потенциальной энергией в
                                                                 электростатическом поле? Чему равна потенциаль-
Составим и вычислим определитель Δε2:                            ная энергия взаимодействия двух точечных зарядов?
                                                              5. Что называется потенциалом электростатического
        1 −1 0,05
                   25 1          50 1          50 25             поля? Чему равна разность потенциалов между дву-
Δε 2 = 50 25 1 = 1      − ( −1)        + 0,05        =           мя точками поля? Какую работу надо совершить,
                   0 −1         100 −1        100 0
       100 0  1                                                  чтобы переместить заряд из точки с одним потен-
                                                                 циалом в точку с другим потенциалом?
= −25 − 50 − 100 − 125 = −300
                                                              6. Какая связь существует между потенциалом точки и
 Разделив определитель Δε2 на определитель Δ, найдем чи-
                                                                 напряженностью электростатического поля в данной
словое значение э.д.с. ε2:
                                                                 точке? Как, зная закон изменения потенциала поля,
                            − 300
                       ε2 =       =4 В                           найти закон изменения его напряженности? Что та-
                            − 75                                 кое эквипотенциальные поверхности?
               КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ                            7. Что называется потоком вектора напряженности
                                                                 электростатического поля? Как рассчитать поток