Электростатическое поле создается в вакууме шаром радиусом

Электростатическое поле создается в вакууме шаром радиусом

Применение теоремы Гаусса к расчету некоторых

1. Поле равномерно заряженной бесконечной плос­кости. Бесконечная плоскость (рис.8) заряжена с постоянной поверхностной плотностью +σ (– заряд, приходящийся на единицу поверхности).

Линии напряженности перпендикулярны рассматриваемой плоскости и направлены от нее в обе стороны. В качестве замкну­той поверхности мысленно построим ци­линдр, основания которого параллельны заряженной плоскости, а ось перпендикулярна ей.

Так как образующие цилиндра параллельны линиям напряженности (cosα=0), то поток вектора напряженности сквозь боковую поверхность цилин­дра равен нулю, а полный поток сквозь цилиндр равен сумме потоков сквозь его основания (площади оснований равны, и для основания En совпадает с Е), т.е. 2ES. Заряд, заключенный внутри построенной цилиндрической поверхно­сти, равен σS. Согласно теореме Гаусса, 2ES=.

. (1.8)

Из формулы (1.8) вытекает, что Е не зависит от длины цилиндра, т.е. напря­женность поля на любых расстояниях одинакова по модулю, иными словами, поле равномерно заряженной плоскости однородно.

Рис. 9 2. Поле двух бесконечных параллельных разноименно заряженных плоскостей (рис.9). В области между плоскостями Е=(и определяются по формуле (1.8)), поэтому результирующая напряженность . (1.9)

Таким образом, результирующая напряженность поля и области между плоскостями описывается формулой (1.9), а вне объема, ограниченного плоско­стями, равна нулю.

3. Поле равномерно заряженной сферической поверхности.

Сферическая поверхность радиуса R с общим зарядом Q заряжена равномерно с поверхностной плотностью σ+.

Благодаря равномерному распределению заряда по поверхности поле, создаваемое им, обладает сферической симметрией. Поэтому линии напряженности направлены радиально (рис.10).

Рис. 10 Построим мысленно сферу радиусом r, имеющую общий центр с заряжен­ной сферой. Если r>R, то внутрь поверхности попадает весь заряд Q, создаю­щий рассматриваемое поле, и, по теореме Гаусса, . Откуда (r≥R). (1.10)

При r > R поле убывает с расстоянием r по такому же закону, как у точеч­ного заряда. График зависимости Е от r приведен на рис. 11.

Рис. 11 Если r

Для расчета напряженности электроста­тического поля в точке, отстоящей на рас­стоянии r от оси цилиндра (см. рис.12) или нити, можно воспользоваться форму­лой (1.11).

(r≥R). (1.11)

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Учись учиться, не учась! 10991 — | 8204 — или читать все.

41. Электростатическое поле создается шаром радиусом R = 8 см, равномерно заряженным с объемной плотностью ρ = 10 нКл/м 3 . Определите разность потенциалов между двумя точками этого поля, лежащими на расстоянии r1 = 10 см и r2 = 15 см от центра шара.

42. Электростатическое поле создается шаром радиусом R = 10 см, равномерно заряженным с объемной плотностью ρ = 20 нКл/м 3 . Определить разность потенциалов между точками, лежащими внутри шара на расстояниях r1 = 2 см и r2 = 8 см от его центра.

Читайте также:  Преобразование символа в строку java

43. Электростатическое поле создается бесконечным цилиндром радиусом 8 мм, равномерно заряженным с линейной плотностью τ = 10 нКл/м. Определить разность потенциалов между двумя точками этого поля, лежащими на расстоянии r1 = 2 мм и r2 = 7 мм от поверхности этого цилиндра.

44. В однородное электростатическое поле напряженностью Е = 700 В/м перпендикулярно полю помещается бесконечная плоскопараллельная стеклянная пластина (ε = 7). Определить: 1) напряженность электростатического поля внутри пластины; 2) электрическое смещение внутри пластины; 3) поляризованность стекла; 4) поверхностную плотность связанных зарядов на стекле.

45. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено парафином (ε = 2). Расстояние между пластинами d = 8,85 мм. Какую разность потенциалов необходимо подать на пластины, чтобы поверхностная плотность связанных зарядов на парафине составляла 0,1 нКл/см 2 ?

46. Расстояние между пластинами плоского конденсатора составляет d = 5 мм. После зарядки конденсатора до разности потенциалов U = 500 В между пластинами конденсатора вдвинули стеклянную пластинку (ε = 7). Определить: 1) диэлектрическую восприимчивость стекла; 2) поверхностную плотность связанных зарядов на стеклянной пластинке.

47. Определите поверхностную плотность связанных зарядов на слюдяной пластинке (ε = 7) толщиной d = 1 мм, служащей изолятором плоского конденсатора, если разность потенциалов между пластинами кон U = 300 В.

48. Между пластинками плоского конденсатора помещено два слоя диэлектрика – слюдяная пластинка (ε1 = 7) толщиной d1 = 1 мм и парафин (ε2 = 2) толщиной d2 = 0,5 мм. Определить: 1) напряженность электростатических полей в слоях диэлектрика; 2) электрическое смещение, если разность потенциалов между пластинками конденсатора U = 500 В.

49. Расстояние между пластинами плоского конденсатора составляет d = 1 см, разность потенциалов U = 200 В. Определить поверхностную плотность σ` связанных зарядов эбонитовой пластинки (ε = 3), помещенной на нижнюю пластинку конденсатора. Толщина пластины d2 = 8 мм.

50. Свободные заряды равномерно распределены с объемной плотностью ρ = 5 нКл/м 3 по шару радиусом R = 10 см из однородного изотропного диэлектрика с проницаемостью ε = 5. Определить напряженность электростатического поля на расстояниях r1 = 5 см и r2 = 15 см от центра шара.

51. Расстояние между пластинами плоского конденсатора d = 5 мм, разность потенциалов U = 1,2 кВ. Определите: 1) поверхностную плотность заряда на пластинах конденсатора; 2) поверхностную плотность свя зарядов на диэлектрике, если известно, что диэлектрическая воспри диэлектрика, заполняющего пространство между пластинами, х = 1.

52. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено стекло (ε = 7). Расстояние между пластинами d = 5 мм, разность потенциалов U = 1 кВ. Определить: 1) напряженность поля в стекле; 2) поверхностную плотность заряда на пластинах конденсатора; 3) поверхностную плотность связанных зарядов на стекле.

Читайте также:  Телеграф история создания кратко

53. Определить расстояние между пластинами плоского конденсатора, если между ними приложена разность потенциалов U = 150 В, причем площадь каждой пластины S = 100 см 2 , её заряд Q = 10 нКл. Диэлектриком служит слюда (ε = 7).

54. К пластинам плоского воздушного конденсатора приложен разность потенциалов U1 = 500 В. Площадь пластин S = 200 см 2 , расстояние между ними d = 1,5 мм. После отключения конденсатора от источника напряжения в пространстве между пластинами внесли парафин (ε = 2). Определить разность потенциалов U2 между пластинами после внесения диэлектрики. Определить также емкость конденсатора C1 и C2 до и после внесения диэлектрика.

55. К пластинам плоского воздушного конденсатора приложен разность потенциалов U1 = 500 В. Площадь пластин S = 200 см 2 , расстояние между ними d = 1,5 мм. При включенном источнике питания конденсатора в пространстве между пластинами внесли парафин (ε = 2). Определить разность потенциалов U2 между пластинами после внесения диэлектрики. Определить также емкость конденсатора C1 и C2 до и после внесения диэлектрика.

56. Определить емкость коаксиального кабеля длиной 10 м, если радиус его центральной жилы r1 = 1 см, радиус оболочки r2 = 1,5 см, а изоляционными материалом служит резина (ε = 2,5).

57. Определить напряженность электростатического поля на расстоянии d = 1 см от оси коаксиального кабеля, если радиус его центральной жилы r1 = 0,5 см, а радиус оболочки r2 = 1,5 см. Разность потенциалов между центральной жилой и оболочкой U = 1 кВ.

58. Сферический конденсатор состоит из двух концентрических сфер радиусами r1 = 5 см и r2 = 5,5 см. Пространство между обкладка конденсатора заполнено маслом (ε = 2,2). Определите: 1) емкость этого конденсатора; 2) шар какого радиуса, помещенный в масло, обладает такой же емкостью.

59. Определить напряженность электростатического поля на расстоянии x = 2 см от центра воздушного сферического конденсатора, образованного двумя шарами (внутренний радиус r1 = см, внешний – r2 = 3 см), между которыми приложена разность потенциалов U = 1 кВ.

60. Два плоских воздушных конденсатора одинаковой емкости соединены параллельно и заряжены до разности потенциалов U = 300 В. Определите разность потенциалов этой системы, если пространство между пластинами одного из конденсаторов заполнено слюдой (ε = 7).

Ошибка в тексте? Выдели её мышкой и нажми

Остались рефераты, курсовые, презентации? Поделись с нами — загрузи их здесь!

  • Решения Лебедева М. И. (414)
  • Решения Шимановича И.Л. (451)
  • Разные решения по химии (328)
  • Аналитическая геометрия (35)
  • Комплексные числа (5)
  • Пределы функций (15)
  • Производные и дифференциалы (34)
  • Интегральное исчисление (34)
  • Дифференциальные уравнения (20)
  • Ряды (31)
  • Кратные, криволинейные интегралы (1)
  • Контрольные на заказ (61)
Читайте также:  Регулятор мощности для тэна 2квт

—> 26.04.2019
— Все задачи оформлены в текстовом редакторе Microsoft Word, по просьбе в индивидуальном порядке могу выслать в PDF формате.

— После оплаты QIWI-кошельком (не Robokassa), чтобы скачать оплаченный заказ, нужно перейти по ссылке в письме с темой «Магазин готовых задач – Доставка заказа», которое придет на почту.

— Ссылки действительны в течение 24 часов до первой попытки скачать (90 минут с момента первого скачивания).

05.02.2019
— При добавлении товаров в корзину на сумму выше 250 руб. и оформлении заказа активируется 5 % скидка на оплату.

— При покупке задач студентам из Казахстана, лучше выбирать способ оплаты QIWI.

— При оплате за товар через платежный сервис ROBOKASSA (Visa/Mastercard/МИР, Яндекс.Деньги и т.д.) снижена комиссия на 5%

— Ссылка на скачивание задач, приходит на указанный вами почтовый ящик при оформлении заказа и его оплаты. Дополнительная рассылка оплаченных заказов на E-mail производится в течение нескольких минут/часов, тема писем имеет вид "Заказ xxxxx". —>

Электростатическое поле создается в вакууме шаром радиусом R = 8 см равномерно заряженным с объемной плотностью ρ = 10 нКл/м3 Определите разность потенциалов между двумя точками этого поля лежащими

30 руб.
  • —> Единица : шт.
  • —> Размер файла (.doc) : 50.5Kb
    Чтобы получить решение задачи: 1) Нажмите "справа" на кнопку "Купить задачу"
    2) Выбираете один из удобных способов оплаты (ROBOKASSA «Банковская карта VISA/MasterCard/МИР, Яндекс.Деньги, МТС, Билайн, Теле 2, Евросеть, Связной», QIWI, Webmoney)
    3) Укажите E-Mail, на него придет ссылка на скачивание оплаченной задачи.
    При оплате через QIWI обязательно указывайте номер телефона для выставления счета.
    4) Нажмите на «Оформить заказ», затем «Перейти к оплате»

Перед покупкой задачи рекомендуем Вам ознакомиться с Примерами решений
Бесплатные решенные примеры по высшей математике
Пробная покупка "тестовой задачи" магазина за 3 руб. (проверка оплаты/доставки) и инструкция по оплате через Webmoney, ROBOKASSA, QIWI. Перейти на страницу

  • —>Описание

Решенная задача по физике.
Раздел: Электростатика. Электричество и постоянный ток.

Условие задачи:
Электростатическое поле создается в вакууме шаром радиусом R = 8 см, равномерно заряженным с объемной плотностью ρ = 10 нКл/м 3 . Определите разность потенциалов между двумя точками этого поля, лежащими от центра шара на расстояниях: 1) r1 = 10 см и r2 = 15 см; 2) r3 = 2 см и r4 = 5 см.

Подробное решение. Оформлено в Microsoft Word 2003. (Задание решено с использованием редактора формул)

Ссылка на основную публикацию
Чтобы продолжить установку используйте параметр загрузки драйвера
Приветствую всех посетителей моего портала! Драйвера запоминающего устройства для установки – стандартное ПО, в использовании которого редко возникает необходимость. «Драйвер...
Что дает geforce experience
The server encountered an internal error or misconfiguration and was unable to complete your request. Please contact the server administrator...
Что дает перепрошивка смартфона
К моему большому сожалению, такой огромный пласт гик-культуры, как прошивка смартфонов, очень мало обозревается на IT-сайтах. Но бьюсь об заклад,...
Чтобы установить в системе новый язык нужно
Правильный ответ на вопрос: создать запись языка на странице «Языки», загрузить языковые файлы для данного языка через систему обновлений Другие...
Adblock detector