Методическая разработка Электродинамика (стр. 9 )

Ответ: 0; 1.8*10² Н/Кл

5. Чему равна поверхностная плотность электрического заряда на металлической пластинке, помещенной в касторовое мас­ло, если заряд ее создает однородное электрическое поле напряженностью 2.5*10 Н/Кл.

Ответ: 17.7*10 Кл/м²

6. Проводящий шарик радиусом 3 см, находящийся в вакууме, заряжен до потенциала 3 кВ. Определить заряд шарика и поверхностную плотность заряда в нем. Какую работу со­вершит электрическое поле для перемещения пробного заряда 0,2*10 Кл из точки, отстоящей от поверхности шарика на 12см, в точку, расположенную на 10 см дальше, считая по линии напряженности?

Ответ: Q=l*10Кл; s= 0.9*10Кл/м²; А=4.8*10Дж.

7. Три конденсатора, электрические емкости которых три, шесть и девять микрофарад, соединены последовательно и подключены к источнику постоянного напряжения 220 В. Определить емкость батареи, общий заряд и заряды на от­дельных конденсаторах, напряжение на каждом конденсаторе и энергию, запасенную батареей.

Ответ: С = 1.64 мкФ;

Q = Q = Q = Q = 3.6*10 Кл;

U = 120 в, U= 60 в, U = 40 в;

W = 0.04 Дж.

8. Три конденсатора, электрические емкости которых 3, 6 и 9 мкФ, соединены параллельно в батарею и подключены к ис­точнику постоянного напряжения 220 в. Определите элект­рическую емкость батареи, общий заряд и заряды на от­дельных конденсаторах, электрическую энергию, запасенную батареей.

Ответ: С = 18 мкФ;

Q = 3.96 мКл; Q= 0.66*10Кл; Q= 1.32*10 * Кл;

Q= 1.98*10Кл;

W = 43.6*10Дж.

9. В точках А и В, отстоящих друг от друга на расстоянии
0.6м, помещены заряды: 2.5*10 и -2.5*10 Кл. Определите напряженность поля в точке С, которая лежит на расстоянии 0.4м от основания перпендикуляра, восстанов­ленного из середины отрезка АВ.

Ответ: 1.3*10Н/Кл.

10. В однородном электрическом поле с напряженностью 2*10 Н/Кл вдоль силовой линии движется заряд 5*10 Кл. На какое расстояние переместится заряд, если произведенная работа равна 1*10Дж.

Ответ: 1м.

11. Между двумя наэлектризованными пластинами образовано од­нородное электрическое поле напряженностью 2.5*10В/м. Какое напряжение приложено к пластинам, если расстояние между ними 0.04м? С какой силой поле действует на поме­щенный в него заряд величиной 6*10Кл?

Ответ: 1.0*10В; 0.15 Н.

12. С какой скоростью обращается электрон вокруг ядра атома водорода, если радиус орбиты электрона принять равным 0.5*10м?

Ответ: 2.2*10м/сек.

13. Какую скорость приобрел электрон, пролетевший расстояние между точками поля с разностью потенциалов 3 кВ? На­чальная скорость электрона равна нулю.

Ответ: 3.3*10м/сек.

14. Найдите напряженность электрического поля в точке, уда­ленной на 5 см от точечного заряда 2.5*10Кл, поме­щенного в парафин.

Ответ: 4.5*10 Н/Кл.

15. Определите электроемкость конденсатора, для изготовления которого использовали ленту алюминиевой фольги длиной 2 м и шириной 0.1м. Толщина парафинированной бумаги 1.0*10м. Какая энергия запасена в конденсаторе, если он заряжен до рабочего напряжения 400 в?

Ответ: 3.5*10 Ф; 2.8*10Дж.

16. Определите заряд пылинки массой 2.0*10кг, если она уравновешивается в поле конденсатора, разность потенциа­лов на пластинах которого составляет 600 В, а расстояние между ними 2 см.

Ответ: 6.5*10Кл.

17. Электрон влетает в электрическое поле в направлении, противоположном направлению линий напряженности, имея скорость 2.0*10м/сек. Какова будет скорость электрона в конце участка пути, разность потенциалов на котором составляет 15 В?

Ответ: 3.0*10 м/сек.

18. Небольшие и равные по величине металлические шарики с одноименными зарядами приведены е соприкосновение и вновь удалены на 10 см. Определите заряд каждого шарика после соприкосновения и силу электрического взаимодейс­твия между ними, если на шариках до соприкосновения были заряды 7,0*10 и 3.0*10Кл.

Ответ: 5.0*10Кл; 2.3*10Н.

Постоянный электрический ток.

Постоянный электрический ток, его характеристики; условия, необходимые для существования. Электродвижущая сила. Закон Ома для участка цепи и для замкнутой цепи. Сопротивление как электрическая характеристика резистора. Зависимость сопротивления резистора от температуры. Понятие о сверхпроводимости. Последовательно и параллельное соединение резисторов. Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля-Ленца. Основные положения электронной теории проводимости металлов. Контактная разность потенциалов и работа выхода. Термоэлектричество и его применение. Электрический ток в электролитах. Электролиз. Закон электролиза. Определение величины элементарного заряда. Применение электролиза в технике. Электрический ток в газах. Несамостоятельный и самостоятельный разряды. Понятие о плазме. Электрический ток в вакууме. Термоэлектронная эмиссия. Электронные пучки и его свойства. Электронно-лучевая трубка. Электрический ток в полупроводниках. Электропроводность полупроводников и ее зависимость от освещенности. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Электронно-дырочный переход. Полупроводниковый диод. Транзистор. Применение полупроводниковых приборов.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК. СИЛА ТОКА

Постоянный ток.

1.  Электрический ток как переносчик энергии.

2.  Электрическое поле и его характеристики.

3.  Назначение источников электрической энергии и потребителей.

4.  Проводники и диэлектрики. Проводимость и сопротивление.

В потребителях (в лампочках, плитках, электродвигателях и т. п.) эта энергия освобождается, преобразуется в другой вид энергии (световую, тепловую, механическую, химическую, звуковую), заставляя их работать – светить, греть, вращать, говорить…

Ток в проводнике возникает в том случае, если на концах проводника создают различный запас энергии – разность потенциалов – напряжение. Напряжение обозначается буквой U; U = .

Напряжение измеряется в ВОЛЬТАХ (В). напряжение снимают с клемм источника (генератора). В источниках электрическая энергия получается за счет другого вида энергии (теплоты, механической энергии, световой, химической).

Работа потребителя зависит от величины проходящего тока – силы тока.

Сила тока обозначается буквой I, измеряется в АМПЕРАХ (А). Если сила тока превышает допустимую величину, то выделяется слишком много энергии – потребители выходят из строя, сгорают.