Пояснение. Необходимые расстояния между зарядами и рассматриваемыми точками можно найти координатным или графическим методами. Во втором случае на миллиметровой бумаге постройте оси координат в масштабе 1:1 (Рис. 2). Отметьте на координатной сетке положение всех зарядов и измерьте нужные расстояния линейкой с миллиметровой шкалой. Полученные величины используйте в задаче, предварительно переведя их в метры. Например, определяем, что расстояние между зарядами q1 (1,2), q2 (4,6) и q3 (7,1) равны соответственно r12 = 5,0 см = 0,05 м; r23 = 5,8 см = 0,058м; r13 = 6,1см = 0,061м.
 |
Рис. 2
Задача 2. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S, расстояние между ними d. К пластинам приложена разность потенциалов U. Пространство между пластинами заполняется диэлектриком с диэлектрической проницаемостью e. Какой станет разность потенциалов U2 между пластинами после заполнения? Определите емкости конденсатора C1 и C2, поверхностные плотности заряда s1 и s2, напряженность поля в конденсаторе, и энергии W1 и W2 до и после заполнения. Заполнение может быть при включенном и отключенном источнике. Численные данные, условия заполнения и определяемые в каждом варианте величины заданы в табл. 13.
Таблица 13
№ варианта | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
S, м2 | 0,01 | 0,01 | 0,02 | 0,01 | 0,02 | 0,02 | 0,01 | 0,02 | 0,01 | 0,02 |
d, мм | 5 | 5 | 3 | 2 | 4 | 6 | 1 | 2 | 3 | 4 |
U, В | 300 | 300 | 200 | 250 | 220 | 110 | 300 | 250 | 220 | 300 |
источник | вкл. | откл. | вкл. | откл. | вкл. | откл. | вкл. | откл. | вкл. | откл. |
e | 3 | 5 | 8 | 81 | 3 | 5 | 8 | 9 | 6 | 4 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
s1 | ? | - | - | ? | - | - | - | ? | ? | - |
s2 | - | ? | ? | - | ? | ? | ? | - | ? | ? |
C1 | ? | ? | - | ? | ? | - | ? | ? | - | - |
C2 | - | - | ? | - | - | ? | - | - | ? | ? |
W1 | ? | ? | - | ? | ? | - | ? | ? | - | - |
W2 | ? | - | ? | ? | - | ? | - | - | ? | ? |
U2 | - | ? | ? | - | ? | ? | ? | ? | - | ? |
Вопросы для самоконтроля №№ 5, 7, 10, 11.
Пояснение. Если конденсатор отключен - это изолированная система, для которой выполняется закон сохранения заряда. Если конденсатор подключен к источнику, то напряжение на нем не изменяется.
Задача 3. Цепь состоит из батареи с ЭДС e и четырех резисторов R1, R2, R3, R4, один из которых - металлический провод длиной l и диаметром d. Какой ток показывает амперметр? Характеристики каждого из резисторов и схема соединения приведены в табл.14. и на рис.3.
Таблица 14
№ варианта | R1,Ом | R2,Ом | R3,Ом | R4,Ом | e, B | Схема |
0 | r = 1,1×10-6 Ом×м d = 4 мм l = 1000 м | 40 | 20 | 48 | 80 | а |
1 | 12 | r = 2,8×10-8 Ом×м d = 2 мм l = 500 м | 15 | 21 | 30 | а |
2 | 1,8 | 2 | r = 1,2×10-8 Ом×м d = 0,5 мм l = 20 м | 4 | 2 | б |
3 | 100 | 150 | 200 | r = 5,5×10-8 Ом×м d = 0,2 мм l = 150 м | 220 | б |
4 | r = 1,3×10-6 Ом×м d = 0,5 мм l = 10 м | 20 | 42 | 18 | 45 | в |
5 | 200 | r = 1,1×10-6 Ом×м d = 0,6 мм l = 100 м | 300 | 250 | 180 | в |
6 | 15 | 12 | r = 1,1×10-8 Ом×м d = 0,5 мм l = 150 м | 15 | 38 | г |
7 | r = 0,45×10-6 Ом×м d = 0,5 мм l = 2,1 м | 6 | 8 | 12 | 2 | г |
8 | 25 | 30 | r = 1,3×10-6 Ом×м d = 0,6 мм l = 15 м | 20 | 100 | д |
9 | 55 | 150 | 260 | r = 0,52×10-6 Ом×м d = 2,2 мм l = 1500 м | 240 | д |
Вопросы для самоконтроля №№ 12, 13, 14, 15.
а
|
б |
в. | |||
г |
д |
Рис.3
Задача 4. Известна U - разность потенциалов между точками А и В (см. схему в табл.15). Имеются два проводника с сопротивлениями R1 и R2. Определите количество теплоты, выделяющееся за единицу времени в каждом проводнике, если они соединены последовательно или параллельно.
Таблица 15
№ варианта | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
U, В | 9 | 9 | 110 | 110 | 220 | 220 | 20 | 20 | 30 | 12 | ||
R1, Ом | 5 | 4 | 25 | 15 | 30 | 15 | 4 | 10 | 10 | 4 | ||
| 3 | 8 | 15 | 25 | 15 | 7 | 6 | 8 | 5 | 2 | ||
| + | - | + | - | + | - | + | - | + | - | ||
- | + | - | + | - | + | - | + | - | + |
Вопросы для самоконтроля №№ 14, 15, 16, 17.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
