Онлайн-магазин готовых решений

Цилиндрический бесконечно длинный диэлектрический конденсатор заряжен до разности потенциалов U и имеет радиусы внешней и внутренней обкладок R₀ и R соответственно. Диэлектрическая проницаемость меняется между обкладками по закону $$\varepsilon=\frac{R_0^n}{R_0^n+R^n-r^n}$$ Построить графически распределение модулей векторов электрического поля E, поляризованности P и электрического смещения D между обкладками конденсатора. Определить поверхностную плотность связанных зарядов на внутренней σ'₁ и внешней σ'₂ поверхностях диэлектрика, распределение объёмной плотности связанных зарядов ρ'(r), максимальную напряжённость электрического поля E и ёмкость конденсатора на единицу длины.
Значения параметров R₀/R и n в зависимости от номера варианта
Вариант 17, R₀/R = 3/1, n = 4

В электростатическом поле, образованном системой распределённых электрических зарядов, потенциал электростатического поля φ меняется по известному закону φ = f(x, y, z). Найти напряжённость поля в точках x₁, y₁, z₁. Охарактеризовать картину эквипотенциальных поверхностей.

Очень длинный тонкостенный металлический цилиндр радиусом имеет заряд, равномерно распределенный по его поверхности с поверхностной плотностью σ. Вдоль оси цилиндра проходит бесконечно тонкая нить, несущая распределенный заряд с линейной плотностью τ. Точка A находится внутри цилиндра (r_A < R), точка В – вне цилиндра (r_B > R). Определить напряженность поля в точках А и В. Построить график зависимости Е(r).

Большая диэлектрическая пластина ε = 4 толщиной d = 2 см и площадью S = 900 см² заряжена с объемной плотностью ρ = 2∙ρ₀∙|x|/d, где x - расстояние до плоскости симметрии пластины, ρ₀ = 3∙10^-6 Кл/м³. Найти зависимость D(x), E(x), φ(x), если φ(0) = 0 и построить графики ρ(x).

Точечный заряд Q поднесли к незаряженному проводящему шару радиусом r на расстояние R от его центра (R > r). Какой заряд q надо сообщить шару, чтобы уменьшить потенциал шара вдвое, считая потенциал на бесконечности равным нулю?

Найти ёмкость С конденсатора с пластинами площадью S и расстоянием между ними L, если в конденсатор вставлена металлическая пластина толщиной d параллельно обкладкам.

Точечный заряд q = –1 нКл массой m = 1 г, подвешенный в поле силы тяжести на невесомой нерастяжимой нити длиной l = 50 см, вращается в горизонтальной плоскости (рис. 2) по окружности радиусом r. Точка A подвеса нити находится на вертикальном бесконечно длинном стержне, равномерно заряженном с линейной плотностью заряда λ. Найти частоту n вращения заряда вокруг стержня. Ускорение свободного падения g = 9,81 м/c², электрическая постоянная ε₀ = 8,85·10^-12 Ф/м.

Три элемента с ЭДС 4,2 В, 3,9 В и 2,8 В и внутренними сопротивлениями 0,2 Ом, 0,3 Ом и 0,1 Ом соединены одноимёнными полюсами параллельно. Сопротивление соединительных проводов равно 0,2 Ом. Определить силу тока, проходящего через первый элемент.

В электростатическом поле, образованном системой распределённых электрических зарядов, потенциал электростатического поля φ меняется по известному закону φ = f(x, y, z). Найти напряжённость поля в точках x₁, y₁, z₁. Охарактеризовать картину эквипотенциальных поверхностей.

Сферический диэлектрический конденсатор имеет радиусы внешней и внутренней обкладок R₀ и R соответственно. Заряд конденсатора равен q. Диэлектрическая проницаемость меняется между обкладками по закону $$\varepsilon=\frac{R_0^n}{R_0^n+R^n-r^n}$$
Построить графически распределение модулей векторов электрического поля E, поляризованности P и электрического смещения D между обкладками конденсатора. Определить поверхностную плотность связанных зарядов на внутренней σ'₁ и внешней σ'₂ поверхностях диэлектрика, распределение объёмной плотности связанных зарядов ρ'(r), максимальную напряжённость электрического поля E и ёмкость конденсатора на единицу длины.
Значения параметров R₀/R и n в зависимости от номера варианта № варианта
Вариант № 1, R₀/R = 2/1, n=2

В электростатическом поле, образованном системой распределённых электрических зарядов, потенциал электростатического поля φ меняется по известному закону φ = f(x, y, z). Найти напряжённость поля в точках x₁, y₁, z₁. Охарактеризовать картину эквипотенциальных поверхностей.

Бесконечная электрическая плоскость А₁А₂ (рис) имеет поверхностную плотность заряда σ₁, а шар из диэлектрика радиусом r имеет поверхностную плотность заряда σ₂. Напряженность в точке C, находящейся на расстоянии L от центра O шара, равна Е. Определить величину, обозначенную в таблице знаком вопроса.

В однородное электростатическое поле напряженностью E₀ = 700 В/м перпендикулярно полю помещается бесконечная плоскопараллельная стеклянная пластина (ε = 7). Определить: напряженность электрического поля внутри пластины, электрическое смещение внутри пластины, поляризованность стекла, поверхностную плотность связанных зарядов на стекле.

Цилиндрический бесконечно длинный диэлектрический конденсатор заряжен до разности потенциалов U и имеет радиусы внешней и внутренней обкладок R₀ и R соответственно. Диэлектрическая проницаемость меняется между обкладками по закону $$\varepsilon=\frac{R_0^n+R^n}{R_0^n+r^n}$$ Построить графически распределение модулей векторов электрического поля E, поляризованности P и электрического смещения D между обкладками конденсатора. Определить поверхностную плотность связанных зарядов на внутренней σ'₁ и внешней σ'₂ поверхностях диэлектрика, распределение объёмной плотности связанных зарядов ρ'(r), максимальную напряжённость электрического поля E и ёмкость конденсатора на единицу длины.
Значения параметров R₀/R и n в зависимости от номера варианта.
Вариант 18, R₀/R = 3/2, n = 4

Заряженная частица влетает в однородное магнитное поле под углом α к направлению поля и движется по винтовой линии, радиус которой равен R. Индукция магнитного поля – B, кинетическая энергия частицы при этом – Wk. Найти неизвестную величину согласно номеру задания.

Точечный заряд q = –1 нКл массой m = 1 г, подвешенный в поле силы тяжести на невесомой нерастяжимой нити длиной l = 50 см, вращается в горизонтальной плоскости (рис. 2) по окружности радиусом r. Точка A подвеса нити находится на вертикальном бесконечно длинном стержне, равномерно заряженном с линейной плотностью заряда λ. Найти частоту n вращения заряда вокруг стержня. Ускорение свободного падения g = 9,81 м/c², электрическая постоянная ε₀ = 8,85·10^-12 Ф/м.

Сферический конденсатор имеет радиусы внешней и внутренней обкладок R₁ и R₀ соответственно. Заряд конденсатора равен q. Величина диэлектрической проницаемости между обкладками меняется по линейному закону от значения ε₁ до ε₂ в интервале радиусов от R до R₁ и ε₃ = const в интервале радиусов от R₁ до R₀ (R₁ = ½(R₀ + R)). Построить графически распределение модулей векторов электрического поля E, поляризованности Р и электрического смещения D между обкладками конденсатора. Определить поверхностную плотность зарядов на внутренней и внешней поверхностях диэлектриков, распределение объёмной плотности связанных зарядов ρ’(r), максимальную напряжённость электрического поля Е и ёмкость конденсатора.
ε₂/ε₁ = 2/1; ε₃/ε₁ = 2/1; R₀/R = 2/1
По результатам вычислений построить графически зависимости D(r)/D(R), E(r)/E(R), P(r)/P(R), ρ’(r)/ρ’(R) в интервале значений r от R до R₀.

Точечный заряд Q = 0,15 мкКл находится в центре сферической проводящей оболочки, внешний и внутренний радиусы которой соответственно равны R = 25 см и r = 20 см. Определить напряженность поля в точках, удаленных от заряда соответственно на r₁ = 50 см и r₂ = 10 см и разность потенциалов между этими точками.

Точечный заряд q = –1 нКл массой m = 1 г, подвешенный в поле силы тяжести на невесомой нерастяжимой нити длиной l = 50 см, вращается в горизонтальной плоскости (рис. 2) по окружности радиусом r. Точка A подвеса нити находится на вертикальном бесконечно длинном стержне, равномерно заряженном с линейной плотностью заряда λ. Найти частоту n вращения заряда вокруг стержня. Ускорение свободного падения g = 9,81 м/c², электрическая постоянная ε₀ = 8,85·10^-12 Ф/м.

Однородное электрическое поле с напряженностью 1 МВ/м пересекает плоскопараллельную фарфоровую пластину с диэлектрической проницаемостью ε = 5 под углом 60° к нормали в воздухе. Найти плотность поверхностных поляризационных зарядов на пластине.

Внутри шара из диэлектрика с ε = 5 создано однородное электрическое поле с напряженностью E = 100 В/м. Найти максимальную поверхностную плотность связанных зарядов.

Два точечных заряда q₁ и q₂ находятся в вакууме на расстоянии r друг от друга (рис. 1). Найти модуль напряженности электричеcкого поля, создаваемого этими зарядами, в точке A, находящейся на расстоянии a от первого заряда и на расстоянии b от второго заряда.

Электрическое поле создано заряженным проводящим шаром, потенциал которого 300 В. Определить работу сил поля по перемещению точечного заряда 0,4 мкКл из точки на поверхности шара в точку, удалённую от поверхности на расстояние, равное трём радиусам.

У поверхности фарфора (ε = 5) напряженность электрического поля в воздухе направлена под углом α = 40° к нормали. Определить угол между направлением электрического поля и нормалью в фарфоре.