Материал: Электростатика. учебное пособие. Янов Г.В., Барсукова А.И

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Решение:

Рассмотренные ниже варианты решения характерны для условий задания всех вариантов.

Потенциальная энергия системы зарядов равна сумме энергий взаимодействия зарядов попарно:

  1. Если , то

Следовательно,

2) Здесь возможны два варианта расположения зарядов: а) . В данном случае

б) , при этом

Задание № 6

Плоский конденсатор с площадью пластины заполненный диэлектриком с диэлектрической проницаемостью и расстоянием между пластинами заряжен до напряжения .

Определите: заряд - , электроемкость- , напряженность электрического поля - , энергию электрического поля - конденсатора.

Данные для разных вариантов:

Вар.

S, см2

ε

d,см

U,В

1

100

1

2

100

2

100

1

4

200

3

100

2

4

200

4

500

1

5

200

5

300

1

3

100

6

200

7

2

100

7

300

7

3

100

8

400

1

4

200

9

100

2

1

100

10

200

1

2

100

11

100

2

2

100

12

400

1

4

100

13

200

2

2

200

14

200

7

4

200

15

400

2

4

100

16

300

2

3

200

17

100

2

4

200

18

400

2

4

200

19

100

2

4

100

20

100

7

2

100

Вар.

S, см2

ε

d,см

U,В

21

300

2

3

100

22

300

2

3

200

23

500

2

5

100

24

200

1

4

100

25

300

1

3

100

Решение:

Для всех случаев:

или

Задание № 7

Плоский конденсатор с площадью пластины заполненный диэлектриком с диэлектрической проницаемостью и расстоянием между пластинами зарядили до напряжения и отключили от источника питания. Определите: изменение заряда- Δq, электроемкости- ΔС, напряженности электрического поля- ΔE, энергии электрического поля- ΔW конденсатора, если расстояние между пластинами- d изменили в n раз.

Данные для разных вариантов:

Вар.

S, см2

ε

d,см

U,В

n

1

100

1

2

100

2

2

100

1

4

200

4

3

100

2

4

200

1/2

4

500

1

5

200

1/7

5

300

1

3

100

5

6

200

7

2

100

3

7

300

7

3

100

2

8

400

1

4

200

1/4

9

100

2

1

100

4

10

200

1

2

100

2

11

100

2

2

100

2

12

400

1

4

100

1/4

13

200

2

2

200

6

14

200

7

4

200

3

15

400

2

4

100

1/2

16

300

2

3

200

5

17

100

2

4

200

1/3

18

400

2

4

200

1/4

19

100

2

4

100

3

20

100

7

2

100

2

21

300

2

3

100

2

В ар.

S, см2

ε

d,см

U,В

n

22

300

2

3

200

3

23

500

2

5

100

1/6

24

200

1

4

100

4

25

300

1

3

100

2

Решение:

ΔW, ΔE, ΔC, Δq, ΔU для конденсатора, отключенного от источника питания:

Задание № 8

На систему конденсаторов (см. рис.) емкости которых , , известны, подано напряжение U. Определите заряды и напряжения на конденсаторах.

Рис. 24

Данные для разных вариантов:

Вар.

С1,мкФ

С2,мкФ

С3,мкФ

U, В

1

4

8

4

200

2

4

4

8

100

3

4

2

2

100

4

12

12

12

100

5

9

9

9

200

6

3

5

4

200

7

5

2,5

2,5

200

8

4

8

4

100

9

2

4

4

200

10

6

3

3

200

11

3

5

4

100

12

5

2,5

2,5

100

13

12

6

3

100

14

6

3

3

100

15

4

2

2

200

16

3

4

5

100

17

9

9

9

100

18

12

12

12

200

19

4

4

8

200

20

3

4

5

200

Источник: https://studfile.net/preview/16569172/