АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Пример 3.11

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».

Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S = 0,01 м2, расстояние между ними d 1 = 2 см. К пластинам конденсатора приложена разность потенциалов U = 3 кВ. Какова будет напряженность E 2 поля конденсатора, если, не отключая его от источника напряжения, пластины раздвинуть до расстояния d 2 = 5 см? Найти энергии W 1 и W 2 конденсатора до и после раздвижения пластин.

 

 

 
 


Дано:

S = 0,01 м2;

d 1 = 2 см = 0,02 м;

U = 3 кВ = 3 103 В;

d 2 = 5 см = 0,05 м Анализ: Изменение параметров конденсатора ________________ производят не отключая от источника, следовательно E 2 -? U = U 1 = U 2 = э.д.с. Заряд изменяется: q 1 ¹ q 2. поскольку при W 1 -? W 2 -? увеличении расстояния между пластинами электроемкость конденсатора изменяется. По условию, среда между обкладками – воздух, поэтому .

Решение: Емкость конденсатора при раздвижении пластин уменьшается, т.к. увеличивается расстояние между пластинами.

Чем больше d, тем меньше емкость.

Найдем напряженность поля после раздвижения пластин

Энергия конденсатора до раздвижения пластин

После раздвижения пластин энергия конденсатора

Ответ: напряженность поля в конденсаторе после раздвижения пластин Е 2 = 6×104 В/м; энергии конденсатора до раздвижения и после раздвижения пластин соответственно равны W 1 = 2×10-5 Дж и W 2 =8×10-6 Дж.

 

Пример 3. 12

Заряженный шар 1 радиусом R 1 = 2 см приводится в соприкосновение с незаряженным шаром 2, радиус которого R 2 = 3 см. После того как шары разъединили, энергия шара 2 оказалась равной W 2 = 0,4 Дж. Какой заряд q 1,был на шаре 1 до соприкосновения с шаром 2?

 

Дано: R 1 = 2 см = 0,02 м;

R 2 = 3 см = 0,03 м;

q 2 = 0

W2 = 0,04 Дж;

_______________

q 1 -?

Анализ: В начальный момент первый шар имел заряд, а второй был незаряженным. При соприкосновении шаров заряд перераспределяется по поверхностям двух шаров так, чтобы потенциалы всех точек обеих поверхностей стали одинаковы. j1¢ = j2¢.

Суммарный заряд шаров после разъединения по закону сохранения заряда равен заряду первого шара до соединения, поскольку система является электроизолированной. q 1 = q 1¢+ q 2¢.

Решение:

Потенциал каждого шара после перераспределения заряда можно вычислить следующим образом:

Шары, соединенные проволочкой, представляют собой единую металлическую поверхность, а любая заряженная поверхность является эквипотенциальной поверхностью, поэтому потенциалы шаров равны между собой.

или

Получим формулу для вычисления заряда первого шара после разведения шаров

Заряд второго шарика можно определить, поскольку известна энергия этого шара после разъединения шаров.

где С 2 = 4pe0 R 2 - емкость шара.

Отсюда заряд второго шара после разъединения шаров равен

q 2¢ = 2 С 2 W 2 = 2×4pe0 R 2 W 2.

Теперь можно найти заряд q 1¢

Система проводников является электроизолированной и полный заряд системы не изменяется, поэтому начальный заряд первого шара равен сумме зарядов двух шаров после разъединения: q 1 = q 1¢ + q 2¢

Окончательно имеем:

Подставив численные значения, получим

Ответ: первый шар в начальный момент имел заряд q 1 = 2,7 мкКл.


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.)