[vsesdal]
Количество страниц учебной работы: 8,7
Содержание:
Контрольная работа по физике № 3
«Электростатика. Законы постоянного тока»
Вариант № 2
2.1. При производстве полиэтиленовой плёнки её широкая полоса движется по роликам. В результате трения и плохого заземления на плёнке появился электростатический заряд, поверхностная плотность которого ? = 1,8?10–8 Кл/м2. Электростатический пробой в воздухе при данных условиях возникает при напряжённости электрического поля E0 = 106 В/м. Определить напряжённость электрического поля электростатических зарядов, которые находятся на плёнке, считая её бесконечной равномерно заряженной плоскостью. Возможен ли электрический пробой и возникновение пожара?
2.2. Две параллельные заряженные плоскости, поверхностные плотности зарядов которых ?1 = 2 мкКл/м2 и ?2 = -0,8 мкКл/м2, находятся на расстоянии d = 0,6 см друг от друга. Определить разность потенциалов U между плоскостями.
2.3. Пылинка массой m = 5 нг, несущая на себе N = 10 электронов, прошла в вакууме ускоряющую разность потенциалов U = 1 МВ. Какова кинетическая энергия T пылинки? Какую скорость v приобрела пылинка?
2.4. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено двумя слоями диэлектрика: стекла толщиной d1 = 0,2 см и слоем парафина толщиной d2 = 0,3 см. Разность потенциалов между обкладками U = 300 В. Определить напряжённость E поля и падение потенциала в каждом из слоёв.
2.5. При проведении аварийно-спасательных работ необходимо определить место повреждения двухпроводной телефонной линии (замыкание проводников друг с другом). Для этого на вход линий подключили аккумулятор с Э.Д.С. ? = 24 В. Ток, проходящий через него, I = 12 А, сопротивление аккумулятора не учитывать, сопротивление единицы длины провода ? = 10–3 Ом/м. Найти длину провода до места повреждения.
2.6. При тушении пожара струя воды попадает на электрический провод без изоляции с напряжением U = 220 В. Определить электрический ток, который пройдёт через человека, тушащего пожар, если сопротивление струи воды Rст. = 200 Ом, сопротивление человека Rчел = 1500 Ом. Рассмотреть два случая:
а) сопротивление контакта между человеком и землёй R0 = 3300 Ом;
б) R0 = 300 Ом (мокрая обувь).
Оценить опасность.
2.7. Oт батареи, ЭДС которой ? = 600 В, требуется передать энергию на расстояние L = 1 км. Потребляемая мощность P = 5 кВт. Найти минимальные потери мощности в сети, если диаметр медных подводящих проводов d = 0,5 см.
2.8. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону I = I0?sin ??t. Найти заряд Q, проходящий через поперечное сечение проводника за время t, равное половине периода T, если начальная сила тока I0 = 10 А, циклическая частота ? = 50? с–1.
Учебная работа № 188211. Контрольная Электростатика. Законы постоянного тока, вариант 2
Выдержка из похожей работы
Электростатика проводников
…..лектростатическое поле проводников
.
Энергия электростатического поля проводников
.
Проводящий эллипсоид
.
Силы, действующие на проводник
Выводы
Список
использованной литературы
Введение
Предмет макроскопической
электродинамики составляет изучение электромагнитных полей в пространстве,
заполненном веществом. Как и всякая макроскопическая теория, электродинамика
оперирует физическими величинами, усредненными по «физически бесконечно малым»
элементам объема, не интересуясь микроскопическими колебаниями этих величин,
связанными с молекулярным строением вещества. Так. Вместо истинного
«микроскопического» значения напряженности электрического поля е
рассматривается ее усредненное значение, обозначаемое .
Основные уравнения электродинамики
сплошных сред получаются посредством усреднения уравнений электромагнитного
поля в пустоте. Такой переход от микро- к макроскопическим уравнениям был
впервые произведен Лоренцем (H.A. Lorentz, 1902).
Вид уравнений макроскопической
электродинамики и смысл входящих в них величин существенно зависят от
физической природы материальной среды, а также от характера изменения поля со
временем. Поэтому представляется рациональным производить вывод и исследование
этих уравнений для каждой категории физических объектов отдельно.
1. Электростатическое поле
проводников
Как известно, в отношении электрических
свойств все тела делятся на две категории – проводники и диэлектрики, причем
первые отличаются от вторых тем, что всякое электрическое поле вызывает в них
движение зарядов – электрический ток.
Начнем с изучения постоянных
электрических полей, создаваемых заряженными проводниками (электростатика
проводников). Из основного свойства проводников, прежде всего, следует, что в
электростатическом случае напряженность электрического поля внутри них должна
быть равной нулю. Действительно, отличная от пули напряженность E привела бы
к возникновению тока; между тем распространение тока в проводнике связано с
диссипацией энергии и потому не может само по себе (без внешних источников
энергии) поддерживаться в стационарном состоянии.
Отсюда в свою очередь следует, что
все заряды в проводнике должны быть распределены по его поверхности: наличие
зарядов в объеме проводника непременно привело бы к возникновению
электрического поля в нем.
Задача электростатики проводников
сводится к определению электрического поля в пустоте, вне проводников, и к
определению распределения зарядов по поверхности проводников.
В точках, не слишком близких к
поверхности тела, среднее поле E в пустоте фактически совпадает с
истинным полем e. Эти две величины отличаются друг
от друга лишь в непосредственной близости к телу. Точные микроскопические
уравнения Максвелла в пустоте гласят:
, ,
(h –
микроскопическая напряженность магнитного поля). Так как среднее магнитное поле
предполагается отсутствующим, то и производная обращается в результате усреднения в
нуль
, ,
т. е. является потенциальным полем с
потенциалом , связанным
с напряженностью соотношением
и удовлетворяющим уравнению Лапласа
.
Граничные условия для поля Е на
поверхности проводника следуют из самого уравнения . Выберем
ось z по …