Расчет емкости и энергии заряженного конденсатора 3 страница

3.86 Расстояние между пластинами плоского конденсатора
d = 1 см, разность потенциалов ∆φ = 200 В. Определить поверхностную плотность σ ' связанных зарядов эбонитовой пластинки толщиной d ₁ = 8 мм, помещенной на нижнюю пластину конденсатора.

3.87 Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено стеклом. Расстояние между пластинами 5 мм. Разность потенциалов равна 1 кВ. Определить: 1) поверхностную плотность зарядов σ на пластинах конденсатора; 2) поверхностную плотность связанных зарядов σ ' на стекле.

3.88 Расстояние между пластинами плоского конденсатора
d = 5 мм, а разность потенциалов U = 150 В. К одной из пластин прилегает плоскопараллельная фарфоровая пластинка толщиной
d ₁ = 3 мм. Определить: 1) напряженность электростатического поля в фарфоре и воздухе; 2) поверхностную плотность связанных зарядов σ^′ на пластинке фарфора.

3.89 Найти силу взаимодействия двух молекул воды, электрические моменты которых расположены вдоль одной прямой. Молекулы находятся друг от друга на расстоянии 2,5×10^-7 см. Электрический момент молекулы воды p = 6,2×10^-30 Кл×м.

3.90 Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено парафином. Расстояние между пластинами d = 5 мм. Разность потенциалов U = 4 кВ. Определить: 1) поверхностную плотность зарядов σ на пластинах конденсатора; 2) поверхностную плотность связанных зарядов σ ' на диэлектрике.

3.91 Поверхностная плотность связанных зарядов на поверхности слюдяной пластинки толщиной d = 0,2 мм, служащей изолятором в плоском конденсаторе, σ ' = 2,88×10^-5 Кл/м². Найти разность потенциалов между обкладками конденсатора.

3.92 Между пластинами плоского конденсатора находится диэлектрик. На пластины подана разность потенциалов U ₁ = 200 В, расстояние между пластинами d = 1 мм. Если, отключив источник напряжения, вынуть диэлектрик из конденсатора, то разность потенциалов между пластинами возрастет до U ₂ = 800 В. Найти: а) диэлектрическую проницаемость диэлектрика; 2) поверхностную плотность связанных зарядов σ '.

3.93 Металлический шар радиусом R ₁ = 2 см с зарядом
q = 8,1×10^-9 Кл окружен вплотную прилегающим слоем диэлектрика (e = 3) с внешним радиусом R ₂ = 5 см. Найти поверхностную плотность связанных зарядов σ ' ₁ и σ ' ₂ на обеих сторонах диэлектрика.

3.94 Диполь, электрический момент которого p = 3×10^-10 Кл×м, свободно устанавливается в однородном электрическом поле напряженностью Е = 1500 В/см. Какую работу нужно совершить, чтобы повернуть диполь на угол a = 180º?

3.95 Диэлектрик поместили в электрическое поле напряженностью Е ₀ = 20 кВ/м. Чему равна поляризованность Р диэлектрика, если напряженность Е среднего макроскопического поля в диэлектрике стала равной 4 кВ/м?

3.96 Определить поляризованность Р стекла, помещенного во внешнее электрическое поле напряженностью Е ₀ = 5 МВ/м. Границы пластины перпендикулярны силовым линиям поля.

3.97 При какой поляризованности Р диэлектрика (e = 5) напряженность среднего макроскопического поля в диэлектрике равна
10 МВ/м?

3.98 При какой напряженности среднего макроскопического поля в диэлектрике (e = 3) поляризованность Р диэлектрика достигнет значения, равного 200 мкКл/м²?

3.99 Диэлектрик поместили в электрическое поле напряженностью Е ₀ = 10 МВ/м. Найти поляризованность диэлектрика, если напряженность среднего макроскопического поля в диэлектрике равна 10 кВ/м?

3.100 Эбонитовая плоскопараллельная пластина помещена в однородное электрическое поле напряженностью Е ₀ = 2 МВ/м. Границы пластины перпендикулярны силовым линиям. Определить поверхностную плотность связанных зарядов σ ' на гранях пластины.

3.101 Молекула HF обладает дипольным электрическим моментом р = 6,4×10^-30 Кл×м. Межъядерное расстояние d = 92 пм. Найти заряд q такого диполя и объяснить, почему найденное значение заряда отличается от значения элементарного заряда e.

3.102 Расстояние d между пластинами плоского конденсатора равно 2 мм, разность потенциалов U = 1,8 кВ. Диэлектрик — стекло. Определить поверхностную плотность поляризационных (связанных) зарядов σ ' на поверхности стекла.

3.103 Электрическое смещение в конденсаторе D = 10^-10 Кл/м². Определить поверхностную плотность зарядов σ на пластинах этого конденсатора и напряженность электрического поля.

3.104 Поверхностная плотность связанных зарядов на поверхности слюдяной пластинки толщиной 0,1 мм, служащей изолятором в плоском конденсаторе, σ ' = 5×10^-7 Кл/м². Найти напряжение на обкладках конденсатора.

3.105 В однородное электростатическое поле напряженностью
Е ₀ = 1000 В/м перпендикулярно полю помещается бесконечная плоскопараллельная фарфоровая пластинка. Определить: 1) напряженность поля внутри пластины; 2) электрическое смещение внутри пластины; 3) поляризованность фарфора.

3.106 Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено слюдой. Расстояние между пластинами 3 мм. Какую разность потенциалов нужно подать на пластины, чтобы поверхностная плотность связанных зарядов σ ' на слюде составляла 0,1 нКл/см²?

3.107 Расстояние между пластинами плоского конденсатора составляет 3 мм. После зарядки конденсатора до разности потенциалов 220 В между пластинами конденсатора вдвинули стеклянную пластинку. Определить поверхностную плотность связанных зарядов σ ' на стеклянной пластинке.

3.108 Определить поверхностную плотность связанных зарядовσ ' на слюдяной пластинке толщиной d = 0,5 мм, служащей изолятором плоского конденсатора, если разность потенциалов между пластинами конденсатора ∆φ = 500 В.

3.109 Между пластинами плоского конденсатора помещено два слоя диэлектрика: фарфоровая пластинка толщиной d ₁ = 1 мм и слюдяная толщиной d ₂ = 0,5 мм. Разность потенциалов между пластинами конденсатора U = 300 В. Определить: 1) напряженности электростатических полей в слоях диэлектрика; 2) электрическое смещение.

3.110 Диэлектрик поместили в электрическое поле напряженностью Е ₀ = 50 кВ/м. Чему равна поляризованность Р диэлектрика, если напряженность Е среднего макроскопического поля в диэлектрике стала равной 10 кВ/м?

3.111 Определить поляризованность Р фарфора, помещенного во внешнее электрическое поле перпендикулярно силовым линиям, напряженность поля Е ₀ = 1 МВ/м.

3.112 При какой поляризованности Р диэлектрика (e = 2,7) напряженность среднего макроскопического поля в диэлектрике равна 1 МВ/м?

3.113 При какой напряженности среднего макроскопического поля в диэлектрике (e = 6) поляризованность Р диэлектрика достигнет значения, равного 100 мкКл/м²?

3.114 Поверхностная плотность связанных зарядов на поверхности слюдяной пластинки толщиной 0,2 мм, служащей изолятором в плоском конденсаторе, σ ' = 5 нКл/м². Найти напряжение на обкладках конденсатора.

3.115 Определить поверхностную плотность поляризационных (связанных) зарядов на поверхности фарфора, если расстояние d между пластинами плоского конденсатора равно 1 мм, разность потенциалов на обкладках U = 500 В.

3.116 Определить напряженность Е электростатического поля, созданного диполем, электрический момент которого p = 5×10^-10 Кл×м, на расстоянии r = 1 см от центра диполя в направлении, составляющим угол α= 30^º с плечом диполя.

3.117 Между пластинами плоского конденсатора находится диэлектрик (e = 6). Площадь пластин S = 200 см². Пластины притягиваются друг к другу с силой F = 2,5 мН. Найти поверхностную плотность связанных зарядов на поверхности диэлектрика σ '.

3.118 Медный шар радиусом R ₁ = 2 см с зарядом q = 8,1×10^-9 Кл окружен концентрической заземленной сферой радиусом R ₃ = 6 cм. Между шаром и сферой расположен слой фарфора сферической формы, примыкающий вплотную к внутреннему шару и имеющий наружный радиус R ₂ = 4 см. Найти потенциал внутреннего шара j и поверхностную плотность связанных зарядов σ ' ₁ и σ ' ₂ на обеих сторонах фарфорового слоя.

3.119 Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено диэлектриком, молекулы которого можно рассматривать как жесткие диполи с электрическим моментом 2×10^-30 Кл×м. Концентрация диполей равна 10²⁶ м^-3. Определить напряженность среднего макроскопического поля в таком диэлектрике, если при отсутствии диэлектрика напряженность Е ₀поля между пластинами равна
100 МВ/м. Разориентирующим действием теплового движения молекул пренебречь.

3.120 Найти напряженность поля, созданного диполем, электрический момент которого p = 6,2×10^-30 Кл×м, на расстоянии r = 3 нм от середины диполя в точке, лежащей: 1) на продолжении диполя; 2) на перпендикуляре к диполю.

3.121 Определить емкость плоского конденсатора, если расстояние между пластинами d = 0,5 мм, площадь пластин S = 10 см², а изоляционным материалом служит фарфор.

3.122 Определить емкость сферического конденсатора, если радиусы сфер 1,2 мм и 1,5 мм, а изоляционным материалом служит фарфор.

3.123 Определить емкость коаксиального кабеля длиной 1 м, если радиус его центральной жилы r ₁ = 0,4 мм, радиус металлической оболочки r ₂ = 1,0 мм, а изоляционным материалом служит каучук.

3.124 Определить емкость уединенной проводящей сферы радиуса R = 1 мм², находящейся в воздушной среде.

3.125 Определить емкость шара радиуса R = 1 мм², погружённого в трансформаторное масло.

3.126 Определить расстояние между пластинами плоского конденсатора, если напряжение между ними U = 150 В. Площадь каждой пластины S = 100 см², ее заряд q = 10 нКл. Диэлектриком служит слюда.

3.127 К пластинам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов U₁ = 500 В. Площадь каждой пластины
S = 200 см², расстояние между ними d = 1,5 мм. После отключения конденсатора от источника питания в пространство между пластинами внесли парафин. Определить разность потенциалов U ₂между пластинами после внесения диэлектрика. Определить также емкости конденсатора С ₁ и С ₂ до и после внесения диэлектрика.

3.128 Определить емкость коаксиального кабеля длиной 10 м,
если радиус его центральной жилы r ₁ = 1 см, радиус металлической оболочки r ₂= 1,5 см, а изоляционным материалом служит резина.

3.129 Сферический конденсатор состоит из двух концентрических сфер радиусами r ₁ = 5 см и r ₂ = 5,5 см. Пространство между обкладками заполнено маслом. Определить шар какого радиуса, помещенный в масло, обладает такой емкостью.

3.130 Шар, погружённый в трансформаторное масло, имеет поверхностную плотность заряда s = 1 мкКл/м² и потенциал j = 500 В. Определить энергию шара.

3.131 К пластинам плоского воздушного конденсатора емкостью С = 10 пФ приложена разность потенциалов U ₁ = 500 В. После отключения конденсатора от источника питания расстояние между пластинами было увеличено в 3 раза. Определить: 1) разность потенциалов U ₂ между пластинами после их раздвижения; 2) работу внешних сил по раздвижению пластин.

3.132 Тысяча водяных капель одинакового радиуса и одинаково заряженных сливаются в одну большую каплю. Во сколько раз энергия большой капли превышает соответствующую величину одной малой капли? Поверхностное натяжение не учитывать.

3.133 Определить емкость коаксиального кабеля длиной 1 м, если радиус его центральной жилы r ₁ = 1 мм, радиус оболочки r ₂ = 1,5 мм, а изоляционным материалом служит полиэтилен.

3.134 Сферический конденсатор состоит из двух концентрических сфер радиусами r ₁ = 5 мм и r ₂ = 6 мм. Пространство между обкладками заполнено полиэтиленом. Определить емкость этого конденсатора.

3.135 Шар, погружённый в касторовое масло, имеет поверхностную плотность заряда s = 15 мкКл/м² и потенциал j = 1000 В. Определить энергию шара.

3.136. К пластинам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов U₁ = 100 В. Площадь каждой пластины
S = 100 см², расстояние между ними d = 1 мм. После отключения конденсатора от источника питания в пространство между пластинами внесли эбонит. Определить разность потенциалов U ₂ между пластинами после внесения диэлектрика. Определить также емкости конденсатора С ₁ и С ₂ до и после внесения диэлектрика.

3.137 К пластинам плоского воздушного конденсатора емкостью С = 100 пФ приложена разность потенциалов U ₁ =100 В. После отключения конденсатора от источника питания расстояние между пластинами было увеличено в 3 раза. Определить разность потенциалов U ₂ между пластинами после их раздвижения.

3.138 К пластинам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов U ₁ = 500 В. Площадь каждой пластины
S = 200 см², расстояние между ними d = 1,5 мм. При подключенном конденсаторе к источнику питания в пространство между пластинами внесли парафин. Определить заряды на пластинах q ₁ и q ₂, а так- же емкости конденсатора С ₁ и С ₂ до и после внесения диэлектрика.

3.139 В плоский конденсатор вдвинули пластину из эбонита толщиной d =0,5 мм, которая плотно прилегает к обеим пластинам. Как изменится электрическая емкость конденсатора до и после внесения диэлектрика?

3.140 Емкость плоского конденсатора С = 4 мкф, расстояние между пластинами 2 мм. Какова будет емкость конденсатора, если на нижнюю пластину положить лист эбонита толщиной 1 мм?

3.141 Одному шару сообщили заряд +13 нКл, второму –
+18 нКл. Затем шары соединили проволокой. Найти окончательное распределение зарядов на шарах. Радиус первого шара равен 8 см, второго – 18 см.

3.142 Два металлических шара находятся в воздухе и имеют одинаковые заряды q = 1 нКл. После соединения шаров тонким проводником потенциал их стал j = 120 В. Определить радиус первого шара, если емкость второго С ₂ = 10 пФ.

3.143 Конденсатор емкостью С ₁ = 20 мкФ заряжен до напряжения U ₁ = 200 В. К нему параллельно присоединяют незаряженный конденсатор емкостью С ₂ = 300 мкФ. Какое напряжение установится после их соединения?

3.144 Конденсаторы емкостями С ₁ = 1 мкФ и С ₂ = 2 мкФ заряжены до разности потенциалов Dj₁ = 10 В и Dj₂ = 50 В соответственно. После зарядки конденсаторы соединили одноименными полюсами. Определить разность потенциалов Dj между обкладками конденсаторов после их соединения.

3.145 Конденсатор емкостью С ₁ = 1 мкФ выдерживает напряжение не более U ₁ = 6 кВ, конденсатор емкостью С ₂ = 2 мкФ — не более U ₂ = 4 кВ. Какое напряжение U может выдержать система из этих двух конденсаторов при их последовательном соединении?

3.146 Два конденсатора емкостями 9 и 18 нФ соединили последовательно и подключили к источнику тока напряжением 600 В, затем отсоединили от источника и, не разряжая, соединили параллельно одноименно заряженными пластинами. Определить изменение заряда на каждом конденсаторе и напряжение на батарее.

3.147 Конденсатор емкостью С ₁ = 1 мкФ заряжен до напряжения 220 В и соединен параллельно одноименно заряженными пластинами с другим конденсатором емкостью С ₂ = 0,5 мкФ, заряженным до напряжения 50 В. Определить величину перетекшего заряда.

3.148 Два конденсатора емкостью С ₁ = 1 мкФ и С ₂ = 0,5 мкФ соединены между собой и присоединены к батарее с ЭДС ε = 100 В. Определить заряд каждого конденсатора и разность потенциалов между его обкладками, если конденсаторы соединены последовательно.

3.149 Определить емкость С батареи конденсаторов, изображенной на рисунке 7. Емкость каждого конденсатора C_i = 1 мкФ.

3.150 В схеме, приведенной на рисунке 8, известно, что емкости конденсаторов С ₁ = С ₅ = 6 мкФ, С ₂ = 1,5 мкФ, С ₃ = С ₄ =3 мкФ и напряжение на клеммах U = 100 В. Определить емкость батареи, заряд и напряжение на каждом конденсаторе.

Рисунок 7	Рисунок 8

3.151 Определить емкость С батареи конденсаторов, изображенной на рисунке 9. Емкость каждого конденсатора C_i = 1 мкФ.

3.152 Определить емкость С батареи конденсаторов, изображенной на рисунке 10. Емкость каждого конденсатора C_i = 1 мкФ.

Рисунок 9	Рисунок 10

3.153 Определить емкость С батареи конденсаторов, изображенной на рисунке 11. Емкость каждого конденсатора C_i = 1 мкФ.

3.154 Определить емкость С батареи конденсаторов, изображенной на рисунке 12. Емкость каждого конденсатора C_i = 1 мкФ.

Рисунок 11	Рисунок 12

3.155 Два конденсатора емкостями С ₁ = 1 мкФ и С ₂ = 0,5 мкФ соединены между собой и присоединены к батарее с ЭДС ε = 100 В. Определить заряд каждого конденсатора и разность потенциалов между его обкладками, если конденсаторы соединены параллельно.

3.156 В плоский конденсатор, расстояние между обкладками которого 5 мм и напряжение между ними 300 В, ввели параллельно обкладкам металлическую пластинку толщиной 0,2 см. Определить напряжение на обкладках после введения пластинки.

3.157 Две заряженные концентрические сферы находятся в воздухе. Потенциалы электрического поля на расстояниях 5, 40 и 60 см от центра сфер равны 2100, – 150 и – 250 В. Найти заряды обеих сфер и радиус большей сферы, если радиус меньшей сферы равен 10 см, а радиус большей сферы больше 40 см и меньше 60 см.

3.158 Две заряженные концентрические сферы, расположенные в воздухе, имеют радиусы 20 и 60 см. Напряжённость электрического поля на расстоянии 80 см от центра сфер равна 230^: В/м и направлена от центра, напряженность на расстоянии 40 см от центра равна
940 В/м и направлена к центру. Найти заряды обеих сфер и потенциалы поля на расстоянии от центра 80, 40 и 10 см.

3.159 В однородном электростатическом поле между двумя заряженными горизонтальными пластинами, расстояние между которыми равно 5 см, находится пылинка массой 10^-8 г. Нижняя пластина заряжена до потенциала 8000 В, верхняя - до потенциала 2000 В. Каким зарядом обладает пылинка, если она находится в равновесии? Насколько нужно изменить потенциал нижней пластины, чтобы пылинка, потеряв заряд, равный заряду 1000 электронов, осталась в равновесии при неизменном заряде верхней пластины?

3.160 В однородном электростатическом поле между двумя заряженными горизонтальными пластинами, расстояние между которыми равно 2 см, находится заряженная пылинка массой 10^-9 г, заряд пылинки равен 5∙10^-19 Кл. Нижняя пластина заряжена до потенциала 900 В, верхняя − до 300 В. Найти время, в течение которого пылинка достигнет верхней пластины, если вначале она находилась посередине между пластинами.

3.161 К пластинам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов U ₁ = 500 В. Площадь каждой пластины
S = 200 см², расстояние между ними d ₁ = 1,5 мм. Пластины раздвинули до расстояния d ₂ = 15 мм. Найти энергию W ₁ и W ₂ конденсатора до и после раздвижения пластин, если перед раздвижением источник питания отключали.

3.162 К пластинам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов U ₁ = 500 В. Площадь каждой пластины
S = 200 см², расстояние между ними d ₁ = 1,5 мм. Пластины раздвинули до расстояния d ₂ = 15 мм. Найти энергию W ₁ и W ₂ конденсатора до и после раздвижения пластин, если перед раздвижением источник питания не отключали.

3.163 Плоский конденсатор емкостью 0,2 мкФ зарядили до напряжения 600 В. Определить изменение энергии конденсатора и работу внешних сил и сил поля при погружении конденсатора в керосин, если конденсатор подключен к источнику тока.

3.164 Плоский конденсатор емкостью 0,2 мкФ зарядили до напряжения 600 В. Определить изменение энергии конденсатора и работу внешних сил и сил поля при погружении конденсатора в керосин, если конденсатор отключен от источника тока.

3.165 Какое количество Q теплоты выделится при разряде плоского конденсатора, если напряжение между пластинами U = 15 кВ, расстояние d = 1 мм, диэлектрик – слюда? Площадь каждой пластины S = 300 см².

3.166 Конденсатор емкостью С ₁ =1 мкФ был заряжен до разности потенциалов 100 В. После отключения от источника тока он был соединен параллельно с другим незаряженным конденсатором емкостью С ₂ = 2 мкФ. Какое количество энергии первого конденсатора израсходуется на образование искры в момент присоединения второго конденсатора.

3.167 Шар емкостью 10 пФ заряжен до потенциала 6 кВ, а шар емкостью 20 пФ - до потенциала 12 кВ. Какое количество теплоты выделится при соединении этих шаров проволокой? Расстояние между шарами велико по сравнению с их размерами.

3.168 Пластины изолированного плоского конденсатора раздвигаются так, что его емкость изменяется от 100 до 80 пФ. Какая работа совершается при этом, если заряд конденсатора 1,6×10^-4 Кл? Поле между пластинами остается однородным.

3.169 Плоский воздушный конденсатор с площадью пластин
200 см² подсоединен к источнику тока с ЭДС ε = 220 В. Определить работу внешних сил по раздвижению пластин от d ₁ = 5 мм до
d ₂= 15 мм, если конденсатор не отключали от источника тока.

3.170 Плоский воздушный конденсатор с площадью пластин
200 см² подсоединен к источнику тока с ЭДС ε = 220 В. Определить работу внешних сил по раздвижению пластин от d₁ = 5 мм до
d ₂ = 15 мм, если конденсатор перед раздвижением пластин отключали от источника тока.

3.171 Найти механическую работу, совершённую электрическими силами при повороте ручки настройки конденсатора переменной емкости, подключенного к батарее с ЭДС ε = 300 В, если емкость изменяется от С ₁ = 10 мФ до С ₂ = 100 мФ.

3.172 Расстояние между пластинами плоского конденсатора
d ₁ = 15 мм, разность потенциалов U = 1 кВ. Заряд конденсатора
q = 100 нКл. Вычислить силу взаимного притяжения пластин и энергию поля конденсатора.

3.173 Сила притяжения пластин площадью S = 100 см² плоского конденсатора F = 100 мН. Диэлектрик – масло. Найти плотность энергии w поля конденсатора.

3.174 Определить энергию плоского конденсатора емкостью
С = 150 пФ, которому сообщен заряд q = 50 нКл.

3.175 Вычислить силу взаимного притяжения пластин и энергию поля плоского конденсатора. Расстояние между пластинами конденсатора d ₁ = 0, 5 мм, разность потенциалов U = 100 В. Величина заряда каждой пластины 50 нКл.

3.176 Определить энергию плоского конденсатора емкостью
С = 150 мкФ, который заряжен до разности потенциалов ∆φ = 1 кВ.

3.177 Какая работа совершается внешними силами при раздвижении пластин изолированного плоского конденсатора, если его емкость изменяется от 100 до 20 пФ, а заряд конденсатора 1,6×10^-4 Кл? Поле между пластинами остается однородным.

3.178 Какое количество теплоты выделится при соединении двух шаров проволокой? Емкость первого шара С ₁ = 100 пФ,его потенциал φ = 6 кВ, емкость второго С ₂ = 20 пФ, его потенциал 18 кВ.
Расстояние между шарами велико по сравнению с их размерами.

3.179 Найти плотность энергии w поля конденсатора, если сила притяжения пластин площадью S = 10 см² плоского конденсатора
F = 10 мН. Диэлектрик − масло трансформаторное.

3.180 Найти энергию уединенной сферы радиусом R = 1 см, заряженной до потенциала φ = 220 В.

3.181 Найти энергию металлического шара радиусом R = 1 см, которому сообщен заряд q = 50 нКл.

3.182 Уединенной сфере радиусом R = 5 мм сообщен заряд
q = 150 нКл. Найти энергию сферы.

3.183 Уединенная металлическая сфера емкостью С = 100 мкФ заряжена до потенциала φ = 1 кВ. Определить энергию поля, заключенного в сферическом слое, ограниченном сферой и концентрической с ней сферической поверхностью, радиус которой в два раза больше радиуса сферы.

3.184 Определить энергию поля, заключенного в сферическом слое, ограниченном сферой и концентрической с ней сферической поверхностью, радиус которой в три раза больше радиуса сферы. Емкость уединенной сферы С = 2 мкФ, потенциал φ = 220 В.

3.185 Металлический шар радиусом R = 5 мм несет заряд
q = 50 нКл. Шар окружен слоем парафина толщиной d = 1 мм. Определить энергию электрического поля в слое диэлектрика.

3.186 Найти энергию W ₁ и W ₂ плоского воздушного конденсатора до и после раздвижения пластин, если перед раздвижением источник питания отключался. К пластинам конденсатора приложена разность потенциалов U₁ = 100 В. Площадь каждой пластины S = 100 см², расстояние между ними d ₁ = 10 мм. Пластины раздвинули до расстояния d ₂ = 15 мм.

3.187 Определить изменение энергии плоского конденсатора и работу внешних сил и сил поля при погружении конденсатора в керосин, если конденсатор подключен к источнику тока. Емкость конденсатора 0,3 мкФ, разность потенциалов на обкладках – 400 В.

3.188 Определить изменение энергии плоского конденсатора и работу внешних сил и сил поля при погружении конденсатора в керосин, если конденсатор отключен от источника тока. Емкость конденсатора 0,3 мкФ, первоначальная разность потенциалов на обкладках – 400 В.

3.189 Найти объемную плотность энергии w поля плоского конденсатора, если сила притяжения пластин площадью S = 150 см² равна 200 мН. Диэлектрик – масло.

3.190 Найти объемную плотность энергии w электрического поля в точке, находящейся на расстоянии х = 2 см от поверхности заряженного шара радиусом R = 1,5 см. Поверхностная плотность зарядов на шаре σ = 167 мкКл/м², а диэлектрическая проницаемость
среды ε = 3.

3.191 Найти объемную плотность энергии w электрического поля в точке, находящейся на расстоянии х = 3 см от бесконечно заряженной нити. Линейная плотность зарядов на нити τ = 167 нКл/м, диэлектрическая проницаемость среды ε = 2.

3.192 Найти объемную плотность энергии w электрического поля в точке, находящейся вблизи бесконечной заряженной плоскости. Поверхностная плотность зарядов на плоскости σ = 167 мкКл/м², диэлектрическая проницаемость среды ε = 3.

3.193 Найти энергию W ₁ и W ₂ плоского воздушного конденсатора до и после раздвижения пластин, если перед раздвижением источник питания не отключался. К пластинам конденсатора приложена разность потенциалов U ₁ = 100 В. Площадь каждой пластины
S = 100 см², расстояние между ними d ₁ = 10 мм. Пластины раздвинули до расстояния d ₂ = 15 мм.

Дата добавления: 2014-12-16