Question

1.Площадь обкладок конденсатора 100кв.см. Расстояние между ними 0,5см. Диэлектрик –воздух. Найти емкость конденсатора и напряжение между обкладками, если при разрядке выделилось 4,28*10(-3)Дж энергии. 2.Определить потенциал шара радиусом 50см, если он заряжен до 2,22*(-9)Кл. 3. Два заряда, находящиеся в керосине на расстоянии 20см, взаимодействуют с силой 2*10(-3)Н.Величина одного заряда 3*10(-9)Кл. Определить второй заряд. 4. Два заряда 2*10(-8)Кл и 1,6*10(-7)Кл помещены на расстояние 5см друг от друга. Определить напряженность поля в точке, удаленной от первого заряда на 3см и от второго на 4см.

Answer 1

1. Расчет емкости и напряжения конденсатора

Дано: - Площадь обкладок конденсатора: 100 кв.см. - Расстояние между обкладками: 0,5 см. - Диэлектрик: воздух. - Выделившаяся энергия при разрядке: 4,28 * 10^(-3) Дж.

Чтобы найти емкость конденсатора, можно использовать формулу:

C = ε₀ * (S / d),

где: - C - емкость конденсатора, - ε₀ - электрическая постоянная (ε₀ ≈ 8,85 * 10^(-12) Ф/м), - S - площадь обкладок конденсатора, - d - расстояние между обкладками.

Подставляя известные значения, получаем:

C = (8,85 * 10^(-12) Ф/м) * (100 * 10^(-4) м^2 / 0,5 * 10^(-2) м).

Вычисляя эту формулу, получаем значение емкости конденсатора.

Чтобы найти напряжение между обкладками, можно использовать формулу:

U = √(2 * E / C),

где: - U - напряжение между обкладками, - E - энергия, выделившаяся при разрядке, - C - емкость конденсатора.

Подставляя известные значения, получаем:

U = √(2 * 4,28 * 10^(-3) Дж / (значение емкости конденсатора)).

Вычисляя эту формулу, получаем значение напряжения между обкладками.

2. Расчет потенциала шара

Дано: - Радиус шара: 50 см. - Заряд шара: 2,22 * 10^(-9) Кл.

Чтобы найти потенциал шара, можно использовать формулу:

V = k * (Q / r),

где: - V - потенциал шара, - k - электрическая постоянная (k ≈ 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), - Q - заряд шара, - r - радиус шара.

Подставляя известные значения, получаем:

V = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (2,22 * 10^(-9) Кл / 50 * 10^(-2) м).

Вычисляя эту формулу, получаем значение потенциала шара.

3. Определение второго заряда

Дано: - Расстояние между зарядами: 20 см. - Величина одного заряда: 3 * 10^(-9) Кл. - Величина силы взаимодействия: 2 * 10^(-3) Н.

Чтобы определить второй заряд, можно использовать формулу:

F = k * (|q₁| * |q₂|) / r^2,

где: - F - сила взаимодействия, - k - электрическая постоянная (k ≈ 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), - q₁ и q₂ - величины зарядов, - r - расстояние между зарядами.

Подставляя известные значения, получаем:

2 * 10^(-3) Н = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (3 * 10^(-9) Кл * |q₂|) / (20 * 10^(-2) м)^2.

Вычисляя эту формулу, можно определить второй заряд.

4. Определение напряженности поля

Дано: - Заряд первого заряда: 2 * 10^(-8) Кл. - Заряд второго заряда: 1,6 * 10^(-7) Кл. - Расстояние от первого заряда до точки: 3 см. - Расстояние от второго заряда до точки: 4 см.

Чтобы определить напряженность поля в точке, можно использовать формулу:

E = k * (|q₁| / r₁^2) + k * (|q₂| / r₂^2),

где: - E - напряженность поля, - k - электрическая постоянная (k ≈ 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), - q₁ и q₂ - величины зарядов, - r₁ и r₂ - расстояния от зарядов до точки.

Подставляя известные значения, получаем:

E = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (2 * 10^(-8) Кл / (3 * 10^(-2) м)^2) + (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (1,6 * 10^(-7) Кл / (4 * 10^(-2) м)^2).

Вычисляя эту формулу, можно определить напряженность поля в точке.