Физика. Иродов Е.А. Электроемкость. Энергия электрического поля.

В данной главе представлены задачи по физике из раздела Электроемкость задачника Иродова Е.А.

3.101 Найти емкость уединенного шарового проводника радиуса R

3.102 К источнику с э.д.с. ξ подключили последовательно два плоских воздушных конденсатора, каждый емкости C. Затем один из конденсаторов заполнили однородным диэлектриком с проницаемостью ε. Во сколько раз уменьшилась напряженность электрического поля в этом конденсаторе? Какой заряд пройдет через источник?

3.103 Пространство между обкладками плоского конденсатора заполнено последовательно двумя диэлектрическими слоями 1 и 2 с толщинами d

3.104 Зазор между обкладками плоского конденсатора заполнен изотропным диэлектриком, проницаемость ε которого изменяется в перпендикулярном к обкладкам направлении по линейному закону от ε

3.105 Найти емкость сферического конденсатора с радиусами обкладок R

3.108 Два длинных прямых провода с одинаковым радиусом сечения a расположены в воздухе параллельно друг другу. Расстояние между их осями равно b. Найти взаимную емкость проводов на единицу их длины при условии b >> a.

3.109 Длинный прямой провод расположен параллельно безграничной проводящей плоскости. Радиус сечения провода равен a, расстояние между осью провода и проводящей плоскостью b. Найти взаимную емкость этой системы на единицу длины провода при условии a << b.

3.110 Найти емкость системы из двух одинаковых металлических шариков радиуса a, расстояние между центрами которых b, причем b >> a. Система находится в однородном диэлектрике с проницаемостью ε.

3.111 Определить емкость системы, которая состоит из металлического шарика радиуса a и безграничной проводящей плоскости, отстоящей от центра шарика на расстояние l, если l >> a.

3.112 Найти емкость системы одинаковых конденсаторов между точками A и B, которая показана:

3.114 Конденсатор емкости C

3.115 В схеме (рис. 3.19) найти разность потенциалов между точками А и В, если э.д.с. ξ = 110 В и отношение емкостей C

3.116 Найти емкость бесконечной цепи, которая образована повторением одного и того же звена, состоящего из двух одинаковых конденсаторов, каждый емкости C (рис. 3.20).

3.117 В некоторой цепи имеется участок АВ, показанный на рис. 3.21. Э.д.с. источника ξ = 10 В, емкости конденсаторов C

3.118 В схеме (рис. 3.22) найти разность потенциалов между левой и правой обкладками каждого конденсатора.

3.120 Определить разность потенциалов φ

3.121 Конденсатор емкости C

3.122 Какие заряды протекут после замыкания ключа К в схеме (рис. 3.24) через сечения 1 и 2 в направлениях, указанных стрелками?

3.123 В схеме (рис. 3.25) э.д.с. каждой батареи ξ = 60 В, емкости конденсаторов C

3.124 Найти разность потенциалов φ

3.127 Определить энергию взаимодействия точечных зарядов, расположенных в вершинах квадрата со стороной a в системах, которые показаны на рис. 3.29.

3.129 Точечный заряд q находится на расстоянии l от безграничной проводящей плоскости. Найти энергию взаимодействия этого заряда с зарядами, индуцированными на плоскости.

3.131 Конденсатор емкости C

3.132 Какое количество тепла выделится в цепи (рис. 3.30) после переключения ключа К из положения 1 в положение 2?

3.134 Система состоит из двух концентрических тонких металлических оболочек радиусами R

3.135 Заряд q распределен равномерно по объему шара радиуса R. Полагая диэлектрическую проницаемость равной единице, найти:

3.136 Точечный заряд q = 3,0 мкКл находится в центре шарового слоя из однородного изотропного диэлектрика с проницаемостью ε = 3,0. Внутренний радиус слоя a = 250 мм, внешний b = 500 мм. Найти электростатическую энергию, заключенную в диэлектрическом слое.

3.137 Сферическую оболочку радиуса R

3.138 Имеется сферическая оболочка, равномерно заряженная зарядом q, в центре которой расположен точечный заряд q

3.139 Сферическая оболочка заряжена равномерно с поверхностной плотностью σ. Воспользовавшись законом сохранения энергии, найти модуль вектора электрической силы, которая действует на единицу поверхности оболочки.

3.141 Имеется плоский воздушный конденсатор, площадь каждой обкладки которого равна S. Какую работу необходимо совершить, чтобы медленно увеличить расстояние между обкладками от x

3.142 Внутри плоского конденсатора находится параллельная обкладкам пластинка, толщина которой составляет η = 0,60 части зазора между обкладками. Емкость конденсатора в отсутствие пластинки C = 20 нФ. Конденсатор сначала подключили параллельно к источнику постоянного напряжения U = 200 В, затем отключили и после этого медленно извлекли пластинку из зазора. Найти работу, затраченную на извлечение пластинки, если пластинка:

3.143 Плоский конденсатор опустили в горизонтальном положении в воду, которая заполнила зазор между пластинами шириной d = 1,0 мм. Затем конденсатор подключили к постоянному напряжению U = 500 В. Найти приращение давления воды в зазоре.