Расскажи друзьям!

Электростатика

9.101. При помощи электрометра сравнивали между собой емкости двух конденсаторов. Для этого заряжали их до разностей потенциалов (U1 = 300 В и U2 = 100 В и соединяли оба конденсатора параллельно. Измеренная при этом электрометром разность потенциалов между обкладками конденсатора оказалась равной U = 250 В. Найти отношение емкостей C1/C2.

9.102. Разность потенциалов между точками A и В U = 6 В. Емкость первого конденсатора С1 = 2 мкФ и емкость второго конденсатора С2 = 4 мкФ. Найти заряды q1 и q2 и разности потенциалов U1 и U2 на обкладках каждого конденсатора.

9.103. В каких пределах может меняться емкость С системы, состоящей из двух конденсаторов, если емкость одного из конденсаторов постоянна и равна С1 = 3,33 нФ, а емкость С2 другого изменяется от 22,2 до 555,5 пФ?

9.104. В каких пределах может изменяться емкость С системы, состоящей из двух конденсаторов переменной емкости, если ёмкость C1 каждого из них изменяется от 10 до 450 пФ?

9.105. Конденсатор емкостью С = 20мкФ заряжен до разности потенциалов U = 100 В. Найти энергию W этого конденсатора.

9.106. Шар радиусом /?, = 1 м заряжен до нотени: -..та - 30 кВ. Нантн энергию И заряженного шара.

9.107. Шар, погруженный в керосин, имеет потен": 1 'аа <р - 4.5 кВ и поверхностную плотность заряда сг = I 1,3 мкК.т м'-

I lain н радиус Л'. заряд (-.емкость С и niepnno К* тара.


9.108. Шар 1 радиусом R1 = 10см, заряженный до потенциала ф = 3 кВ, после отключения от источника напряжения соединяется проволочкой (емкостью которой можно пренебречь) сначала с удаленным незаряженным шаром 2, а затем после отсоединения от шара 2 с удаленным незаряженным шаром 3. Шары 2 и 3 имеют радиусы R2 = R3 = 10см. Найти: а) первоначальную энергию W1 шара 1; б) энергии W1 и W2 шаров 1 и 2 после соединения и работу A разряда при соединении; в) энергии W1 и W3 шаров 1 и 3 после соединения и работу А разряда при соединении.


0.109. Два металлических шарика, первый с зарядом q1 = 10 нКл и радиусом R1 = 3 см и второй с потенциалом ф = 9 кВ и радиусом R2 = 2 см, соединены проволочкой, емкостью которой можно пренебречь. Найти: а) потенциал ф1 первого шарика до разряда; б) заряд q2 второго шарика до разряда; в) энергии W1 и W2 каждого шарика до разряда; г) заряд потенциал ф1 первого шарика после разряда; д) заряд q2 и потенциал ф2 второго шарика после разряда; е) энергию W соединенных проводником шариков; ж) работу А разряда.

9.110. Заряженный шар 1 радиусом R1 = 2 см приводится в соприкосновение с незаряженным шаром 2, радиус которого

R2 = 3 см. После того как шары разъединили, энергия шара 2 оказалась равной \V2 = 0,4 Дж. Какой заряд q1 был на шаре 1 до соприкосновения с шаром 2?

9.111. Пластины плоского конденсатора площадью S = 0,01 м2 каждая притягиваются друг к другу с силой F = 30мН. Пространство между пластинами заполнено слюдой. Найти заряды q, находящиеся на пластинах, напряженность E поля между пластинами и объемную плотность энергии W0 поля.


9.112. Между пластинами плоского конденсатора вложена тонкая слюдяная пластинка. Какое давление p испытывает эта пластинка при напряженности электрического поля Е = 1 MB/м?

9.113. Абсолютный электрометр представляет собой плоский конденсатор, нижняя пластина которого неподвижна, а верхняя подвешена к коромыслу весов. При незаряженном конденсаторе расстояние между пластинами d = 1 см. Какую разность потенциалов U приложили между пластинами, если для сохранения того же расстояния d = 1см на другую чашку весов пришлось положить груз массой т = 5,1 г? Площадь пластин конденсатора S = 50 см2.


9.114. Разность потенциалов между пластинами плоского конденсатора U = 280 В. Площадь пластин конденсатора S=0,01 м2; поверхностная плотность заряда на пластинах ? = 495 нКл/м2. Найти: а) напряженность E поля внутри кои-денсатора; б) расстояние d между пластинами; в) скорость v которую получит электрон, пройдя в конденсаторе путь от одной пластины до другой; г) энергию W конденсатора; д) емкость С конденсатора; е) силу притяжения F пластин конденсатора.

9.115. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S = 0,01м3, расстояние между ними d = 5 мм. Какая paзность потенциалов U была приложена к пластинам конденсатора.

если известно, что при разряде конденсатора выделилось |Q = 4,19 мДж тепла?

9.116. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S = 0,01м2, расстояние между ними d = 5 мм. К пластинам конденсатора приложена разность потенциалов U = ЗкВ. Какова будет напряженность Е поля конденсатора, если, не отключая его от источника напряжения, пластины раздвинуть до расстояния d2 =5 см? Найти энергии W1 и W2 конденсатора до и после раздвижения пластин.


9.117. Решить предыдущую задачу при условии, что сначала конденсатор отключается от источника напряжения, а затем раздвигаются пластины конденсатора.

9.118. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S = 0,01 м2, расстояние между ними d1 = 1 мм. К пластинам конденсатора приложена разность потенциалов U = 0,1 кВ. Пласти-

ны раздвигаются до расстояния d2 = 25 мм. Найти энергии W1 и W2 конденсатора до и после раздвижения пластин, если источник напряжения перед раздвижением: а) не отключается; б) отключается.

9.119. Плоский конденсатор заполнен диэлектриком и на его пластины подана некоторая разность потенциалов. Его энергия при этом W = 20мкДж. После того как конденсатор отключили от источника напряжения, диэлектрик вынули из конденсатора. Работа, которую надо было совершить против сил электрического поля, чтобы вынуть диэлектрик, А = 70 мкДж. Найти Диэлектрическую проницаемость е диэлектрика.


9.120. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S = 12,5cm2, расстояние между ними d1 =5 мм. К пластинам конденсатора приложена разность потенциалов U = 6кВ. Пластины конденсатора раздвигаются до расстояния d2 = 1 см. Найти изменение емкости конденсатора dС, потока напряженности dNE сквозь площадь электродов и объемной плотности энергии dW0 электрического поля, если источник напряжения перед раздвиженнем: а) не отключается; б) отключается.