Электротехника Методические указания по выполнению контрольной работы

Доставка обедов в офис по материалам http://www.splet.spb.ru.
Колебания
Свободные незатухающие
колебания
Затухание свободных
колебаний
Вынужденные колебания
Сложение колебаний
Электpостатика
Электpический заpяд
Закон Кулона
Потенциал
Пpоводники в
электpостатическом поле
Диэлектpики в электpическом
поле
Поток вектоpа напpяженности
Теоpема Гаусса
Электpическая емкость
Основные законы постоянного
тока
Энеpгия электpического поля
Машиностроительное черчение
Физика атомного ядра
Электротехнические материалы
Электромагнетизм
Электромагнитное
взаимодействие
Квантооптические явления
Оптика
Волновая оптика
Электромагнитные волн
Принцип суперпозиции волн
Принцип Гюгенса
Интерференция света
Дифракция света
Опыт Майкельсона.
Теория аберрации Стокса
Интерференция
поляризованных лучей.
Физические основы механики
Молекулярная физика
и термодинамика
Молекулярно-кинетическая
теория
Математика Задачи
Комплексные числа
Дифференциальное и
интегральное исчисление
Интегралы
Основные задачи на прямую
и плоскость
Векторная алгебра
Исследование функции
и построение графика
Производная функции
Свойства комплексных чисел
Локальная сеть

Электростатика

Решение задачи 1.

Рассмотрим равновесие сил, приложенных к отдельному заряду: , где  – кулоновская сила отталкивания зарядов,   – сила упругости одного резинового шнура,   – его удлинение. Из чертежа находим: , , тогда .

Учитывая, что , и используя формулы приближенных вычислений, запишем последнее равенство в виде

. Из последнего равенства находим .

Решение задачи 2.

Проводящая сфера в электрическом поле представляет собой эквипотенциальную поверхность, поэтому потенциалы всех точек внутри сферы, где поле отсутствует, тоже одинаковы, и равны потенциалу сферы. Но в центре сферы потенциал поля равен , где  – радиус сферы, – суммарный заряд, наведенный на сфере. Так как в силу изолированности сферы сумма  равна нулю, то потенциал сферы .

Решение задачи 3.

Поскольку пластины 1 и 2 конденсатора соединены, они имеют одинаковый электрический потенциал при любом положении пластины 3. Заряд  пластины 3 распределяется по ее поверхности, при этом сторона пластины 3, обращенная к пластине 1, несет заряд , напряженность однородного электрического поля, создаваемая этим зарядом в промежутке между пластинами равна . Сторона пластины 3, обращенная к пластине 2, несет заряд  и создает напряженность поля в промежутке между пластинами, равную . Напряженности ,  пропорциональны соответствующим зарядам , . Из условия равенства потенциалов пластин 1 и 2 следует , откуда , следовательно, . Поскольку , то , следовательно, при перемещении пластины 3 на расстояние  заряд  изменится на величину , этот заряд и протечет по проводнику, соединяющему пластины 1 и 2.

Решение задачи 4.

Используя принцип суперпозиции электрических полей, запишем закон изменения потенциала в промежутке между сферой радиуса , несущей отрицательный заряд , и сферой радиуса , несущей положительный заряд : , . Потенциал сферы радиуса  равен нулю, поэтому , . Потенциал внешней сферы равен , поэтому , откуда абсолютные величины зарядов равны:

 

Решение задачи 5.

Способ №1. Сообщим обкладкам конденсатора заряд , обозначив площадь обкладок через , находим поверхностную плотность заряда , и напряженность электрического поля в слоях диэлектрика  и . Учитывая, что поле между обкладками конденсатора однородное, находим разность потенциалов между ними

. Тогда емкость конденсатора равна

.

Способ № 2. Вставим между слоями диэлектрика бесконечно тонкую проводящую пластину (докажите, что такая вставка не изменяет емкость конденсатора, более того, вставка проводящей пластины любой конечной толщины также не изменяет емкость конденсатора). Тогда конденсатор с двухслойным диэлектриком превращается в два последовательно соединенных конденсатора с однослойными диэлектриками, емкости которых равны , . Следовательно

.

Доставка обедов в офис по материалам http://www.splet.spb.ru.
На главную