Расскажи друзьям!

Электростатика

41. Электростатическое поле создается шаром радиусом R = 8 см, равномерно заряженным с объемной плотностью ρ = 10 нКл/м3. 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/м3. Определить разность потенциалов между точками, лежащими внутри шара на расстояниях r1 = 2 см и r2 = 8 см от его центра.

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 Е0 = 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/см2?

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/м3 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.

53. Определить расстояние между пластинами плоского конденсатора, если между ними приложена разность потенциалов U = 150 В, причем площадь каждой пластины S = 100 см2, 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 см2, 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 см2, 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).