АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Пример 3. Пластины плоского воздушного конденсатора, расположенного горизонтально, заряжены одинаковым по модулю разноимённым зарядом и отсоединены от источника

Читайте также:
  1. X. примерный перечень вопросов к итоговой аттестации
  2. В некоторых странах, например в США, президента заменяет вице-
  3. Вания. Одной из таких областей является, например, регулирова-
  4. Виды знания. Контрпример стандартному пониманию знания
  5. Власть примера. Влияние с помощью харизмы
  6. Внешний долг (внешняя задолженность): пример России
  7. Вопрос 11. Герои романтических поэм М. Ю. Лермонтова (на примере одного произведения).
  8. Вопрос 2 Проверка и оценка в задачах со случайными процессами на примере решения задач экозащиты, безопасности и риска.
  9. Вопрос 8. Герои романтических поэм А. С. Пушкина (на примере одного произведения).
  10. Второй пример абстрактного синтеза
  11. Выбор канала распределения. Факторы, влияющие на выбор канала распределения.. Пример выбора канала распределения.
  12. Выравнивание производства в системы управления производством на примере фирмы «Тойота».

Пластины плоского воздушного конденсатора, расположенного горизонтально, заряжены одинаковым по модулю разноимённым зарядом и отсоединены от источника напряжения. Между пластинами находится в равновесии маленькая капелька, имеющая точечный заряд q 0 = 10-8 Кл. и массу m = 0.010 кг.

1) Определите поверхностную плотность заряда пластин конденсатора σ.

2) Чему равна работа электростатических сил А при раздвижении пластин друг от друга от расстояния d1= 3см до d2= 5см. Площадь одной пластины S = 200 см2.

Дано:
q 0 = 10-8 Кл
d1= 3см
d2= 5см
m= 10мг=10-5г
S= 200 см2
Найти:
-? -?
A
     

Анализ: Заряд находится в равновесии в поле конденсатора, следовательно, сила действия электрического поля равна силе тяжести капельки и противоположно направлена. Отсюда следует, что верхняя пластинка заряжена отрицательно, а нижняя – положительно. Выполним рисунок: на нем показано сечение конденсатора, ход силовых линий, положение заряженной капельки и действующие на нее силы.

Решение: Поскольку заряд находится в равновесии, то можно записать условие равновесия капельки в векторном виде:

.

В проекции на вертикальную ось OУ. направленную вверх,получим:

или

Отсюда можем выразить E:

Напряженность поля плоского конденсатора запишем один раз из условия равновесия, а другой раз из выражения для напряженности поля плоского конденсатора или .

Приравняв правые части этих уравнений получим выражение из которого можно найти поверхностную плотность заряда пластины конденсатора:

, т.к. конденсатор воздушный.

Вычислим искомую величину: Кл.

 

Поле конденсатора однородное, т.е. вектор одинаков во всех точках пространства. Будем считать, что одна пластина создает поле, и оно действует на заряд другой пластины. Напряженность поля одной пластины находится

следующим образом: , но =1, т.к. конденсатор воздушный, т.е. между пластинами воздух. Сила, с которой электрическое поле одной пластины действует на заряд другой равна:

, где - заряд одной пластины по модулю.

Поскольку поле однородное, тo, = constи работу можно считать следующим образом:

Угол между силой и перемещением равен 180°, т.к. пластины заряжены разноимёнными зарядами.

Ответ: 1) Кл

2) .


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 |

Поиск по сайту:

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)