Материал: 2073

распределённый

по

длине заряд q2 =10

нКл.

Длина

нити

равна

С

если радиус

шара. Определ ть силу, действующую на нить,

шара R=10 см.

Ответ: F =150 мкН.

радиусу

R=8 см

несёт

заряд,

равномерно

11.

Тонкое

кольцо

радиуса

распределённый

с

л нейной

плотностью =10 нКл/см.

Какова

напряжённость электрического поля в точке, равноудалённой от всех

точек кольца на расстояние r=10 см.

Ответ: Е

R

r2 R2 =2,7 105 В/м.

2

r3

0

бА

12. Электрон влетает в плоский воздушный конденсатор параллельно

его

пластинам

со

скоростью

0 =6 107

м/с.

Расстояние

между

пластинами

d =1 см, разность потенциалов

=600 В.

Найти

отклонение h электрона, вызванное полем конденсатора, если длина

его пластин l=5 см.

Д

Ответ: h

e

l2

=3,7 мм.

И

2

m 02d

13. Две концентрические металлические сферы радиусов R1=4 см и

R2=10 см имеют соответственно заряды q1=–2

нКл и

q2 =3 нКл.

Пространство между сферами заполнено эбонитом ( =3). Определить

потенциал электрического поля на расстояниях

r1=2 см, r2=6 см и

r3 =20 см от центра сфер.

Е 0 (r R );

E

2

k

q1

(R r R );

1

1

r2

1

2

q1 q2

E k

(r R );

3

r2

2

q

1

1

q

2

(r) k

1

k

540

В (r R );

R

R

0

R

1

1

2

2

q

1

1

q

(r) k

1

k

2

500 В (R r R );

движется

1

2

r

R

R

2

2

Сq q

В (r R ).

(r) k

1

2

225

r3

2

бА

R=10 см,

14. В поле, созданном

заряженной сферой радиусом

электрон по радиусу между точками, находящимися на

расстоян ях r1=12 см

r2=15 см от центра сферы. При этом скорость

электрона изменяется от

=2 105

до

2

=2 106 м/с. Найти поверх-

1

ностную плотность заряда сферы.

Ответ: =6 нКл/м2.

15. Уединённый

металлический

шар

радиусом R=6

см несёт

некоторый заряд.

Концентрическая этому шару поверхность делит

одинаковы. Определить радиус этой сферы.

И

Ответ: rx =12 см.

Д

2. Постоянный электрический ток

2.1. Основные понятия, законы и формулы [1, 2]

Электрический ток – направленное движение заряженных

С

частиц в проводящих средах. Направление тока совпадает с

направлением движения положительно заряженных частиц.

Услов е возн кновения и существования тока:

1) нал ч е свободных носителей тока;

(2.1)

проводникаI dt .

2) нал ч е электрического поля, энергия которого расходуется

поперечное сечен е

за интервал времени:

бА

dq

Постоянный ток – это ток, величина I и направление которого

постоянны во времени:

I q const.

(2.2)

t

Сила постоянного тока может быть рассчитана по формуле

Д

(2.3)

I |e|n u S,

где n – концентрация

носителей тока, |e| – заряд

электрона по

заряду, проходящему через элементарную площадку поперечного

сечения проводника в единицу времени, и направленный в сторону

протекания тока:

И

dq

dI

(2.4)

j

n

n.

dtdS

dS

U 1 2 .

(2.10)

Закон Ома в дифференциальной форме:

j E.

(2.11)

силе тока I:

уравнении

U I R.

(2.12)

R r

пропорциональности

В этом

коэффициентом

Сявляется ом ческое сопротивление R.

Закон Ома для неоднородного участка цепи (участка,

содержащего электродв жущую силу):

бА

I

1

2

(2.13)

,

где (φ1 – φ2) – разность потенциалов на

концах участка; R –

сопротивление однородного участка цепи, r – внутреннее

сопротивление источника тока.

Закон Ома для однородного участка цепи (участка, не

содержащего источника тока):

Д

I

1 2

.

(2.14)

R

Закон Ома для замкнутой цепи:

I

.

(2.15)

R r

n

И(2.16)

Ii 0;