Контрольные - решение задач по физике
Заказать решения

Задачи по физике (рус)

Задачі з фізики (укр)

Вопросы по физике:
6 класс

Приглашаем к сотрудничеству

Витамины для ума

Лучшая книга о разуме

диэлектрическая проницаемость диэлектрика равна напряженность поле конденсатора заряд найти


задача 10711

К воздушному конденсатору, заряженному о разности потенциалов U = 500 В и отключенному о источника напряжения, присоединен параллельно второй конденсатор таких же размеров и формы, но c другим диэлектриком (стекло). Определить диэлектрическую проницаемость e стекла, если после присоединения второго конденсатора разность потенциалов уменьшилась до U2 = 70 В.

задача 11004

Бесконечная проводящая плоскость находится в среде (изоляторе) с диэлектрической проницаемостью ε = 80, поверхностная плотность связанного заряда диэлектрика σс = 10–8 Кл/м2. Вычислить напряженность поля и записать выражение для распределения потенциала в среде, полагая начало отсчета от проводящей плоскости.

задача 11187

Катушка индуктивностью L присоединена к плоскому конденсатору с площадью каждой пластины S и расстоянием между ними d. Чему равна диэлектрическая проницаемость среды ε, заполняющей пространство между пластинами, если амплитуда силы тока равна Im, а амплитуда напряжения Um?

задача 11388

Плоский воздушный конденсатор с расстоянием между пластинами d = 4 мм предназначен для работы под переменным напряжением U = 12 кВ (эффективное значение). С целью увеличения запаса электрической прочности конструкции было предложено прикрыть одну из пластин слоем толщиной d1 = 1 мм твердого диэлектрика с диэлектрической проницаемостью ε = 5 и электрической прочностью Епр = 80 кВ/мм (максимальное значение). Постройте график распределения напряженности электрического поля в конденсаторе без твердого диэлектрика и с ним и проанализируйте надежность конструкции в обоих случаях. Величину электрической прочности воздуха примите равной 30 кВ/см (максимальное значение).

задача 11491

Пластина с диэлектрической проницаемостью ε = 4 внесена в однородное электрическое поле с напряженностью Е0 = 30 В/м и расположена так, что угол между нормалью к пластине и направлением внешнего поля равен 45°. Найти напряженность поля внутри пластины.

задача 11492

Стеклянная пластина с диэлектрической проницаемостью ε = 4 внесена в однородное электрическое поле с напряженностью Е0 = 20 В/м и расположена так, что угол между нормалью к пластине и направлением внешнего поля равен 30°. Найти напряженность поля внутри пластины.

задача 11866

Два одинаковых плоских воздушных конденсатора соединены последовательно и подключены к источнику постоянного напряжения U. Во сколько раз изменится напряженность электрического поля в каждом из конденсаторов, если один из них заполнить диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε?

задача 12040

Емкость шарового проводника радиуса 100 мм, окруженного прилегающим к нему концентрическим слоем однородного диэлектрика с наружным радиусом 200 мм, равна 19 пФ. Определить относительную диэлектрическую проницаемость диэлектрика.

задача 12041

Заряд 600 нКл равномерно распределен по объему шара радиуса 80 см. Относительная диэлектрическая проницаемость материала шара равна 31. Определить (в мкДж) энергию электрического поля внутри шара.

задача 12082

Электрическое поле создано заряженной металлической сферой с центром в точке О радиуса R1 = 2 см с поверхностной плотностью заряда σ = 2 нКл/см2. Точка А находится на расстоянии r1 = 2 см от поверхности сферы. Определить: 1) величину и направление напряженности и потенциал электрического поля в точке А: 2) величину и направление силы, действующей на заряд q = 2/3 нКл помещенный в эту точку поля; 3) работу, совершаемую силами, перемещающими заряд q из точки А в точку В, отстоящую от поверхности шара на r = 4 см; 4) поток вектора напряженности через сферу радиуса R2 = 1 см с центром в точке О. Диэлектрическая проницаемость среды ε = 6.

задача 12127

Напряженность электрического поля в пространстве между пластинами конденсатора 106 (В/м). Конденсатор содержит диэлектрик диэлектрической проницаемостью ε = 1. Определить объемную плотность энергии электрического поля в конденсаторе. Краевыми эффектами пренебречь.

задача 12170

Найти внутренний радиус цилиндрического конденсатора емкостью 1,5 мкФ, если внешний радиус его 10,0 см, длина конденсатора 20,0 см. Конденсатор заполнен диэлектриком с диэлектрической проницаемостью равной 6.

задача 12633

Два точечных заряда q1 = 1,6·10–15 Кл и q2 = 1,6·10–15 Кл находятся на расстоянии r = 15 см друг от друга и помещены в среду с диэлектрической проницаемостью ε = 2. На расстоянии 20 см от каждого заряда находится третий заряд q3 = –1,6·10–15 Кл. Найти силу, действующую на третий заряд.

задача 13032

Слой диэлектрика толщиной 25 см равномерно заряжен с объёмной плотностью заряда 12 нКл/м3. Диэлектрическая проницаемость материала слоя равна 24. Найти разность потенциалов между поверхностью слоя и его серединой.

задача 13174

Находящаяся в вакууме изолирующая пластина с относительной диэлектрической проницаемостью 3 внесена в однородное электрическое поле с напряженностью 10 В/м так, что угол между нормалью к пластине и направлением внешнего поля составляет 63 градуса. Найти плотность связанных зарядов, возникающих на поверхности пластины.

задача 13176

Находящаяся в вакууме изолирующая пластина с относительной диэлектрической проницаемостью 3 внесена в однородное электрическое поле с напряженностью 10 В/м так, что угол между нормалью к пластине и направлением внешнего поля составляет 60°. Найти (в пКл/м2) плотность связанных зарядов, возникающих на поверхности пластины.

задача 13177

Находящаяся в вакууме изолирующая пластинка с относительной диэлектрической проницаемостью 22 внесена в однородное электрическое поле напряженностью 309 В/м так, что угол между нормалью к пластине и направлением внешнего поля составляет 69°. Найти плотность связанных зарядов, возникающих на поверхности пластинки.

задача 13178

Находящаяся в вакууме изолирующая пластинка с относительной диэлектрической проницаемостью 26 внесена в однородное электрическое поле напряженностью 274 В/м так, что угол между нормалью к пластине и направлением внешнего поля составляет 58°. Найти плотность связанных зарядов, возникающих на поверхности пластинки.

задача 13179

Находящаяся в вакууме изолирующая пластинка с относительной диэлектрической проницаемостью 36 внесена в однородное электрическое поле напряженностью 276 В/м так, что угол между нормалью к пластине и направлением внешнего поля составляет 61°. Найти плотность связанных зарядов, возникающих на поверхности пластинки.

задача 13180

Находящаяся в вакууме изолирующая пластинка с относительной диэлектрической проницаемостью 24 внесена в однородное электрическое поле напряженностью 451 В/м так, что угол между нормалью к пластине и направлением внешнего поля составляет 16°. Найти плотность связанных зарядов, возникающих на поверхности пластинки.

задача 13181

Находящаяся в вакууме изолирующая пластинка с относительной диэлектрической проницаемостью 13 внесена в однородное электрическое поле напряженностью 161 В/м так, что угол между нормалью к пластине и направлением внешнего поля составляет 58°. Найти плотность связанных зарядов, возникающих на поверхности пластинки.

задача 13247

Два конденсатора с емкостями соответственно 8 и 4 мкФ соединены последовательно и подключены к источнику постоянного тока с напряжением 150 В. а) Найти напряжения на каждом конденсаторе. б) Из второго конденсатора извлекается диэлектрик, который находился между пластинами (его диэлектрическая проницаемость равна 6). При этом источник тока от конденсаторов не отключался. Определить изменение заряда второго конденсатора в результате извлечения диэлектрика.

задача 13413

Фарфоровый шар радиусом R = 10 см заряжен равномерно c объемной плотностью ρ = 15 нКл/м³. Определите напряженность электростатического поля: 1) на расстоянии r1 = 5 см о центра шара; 2) на поверхности шара; 3) на расстоянии r2 = 15 см о центра шара. Постройте график зависимости Е(r). Диэлектрическая проницаемость фарфора ε = 5.

задача 14030

В среде с магнитной проницаемостью μ = 1 и диэлектрической проницаемостью ε = 9 в положительном направлении оси 0у распространяется плоская электромагнитная волна. На рис. приведен график зависимости проекции Вх индукции магнитного поля волна на ось 0х от координаты у в произвольный момент времени t. Определите период Т волны.

задача 14187

На сколько процентов уменьшится скорость распространения электромагнитных волн в кабеле, если пространство между внешним и внутренним проводниками кабеля заполнить диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε = 6?

задача 14332

Скорость распространения электромагнитных волн в кабеле уменьшилась на 30% после того, как пространство между внешним и внутренним проводниками кабеля заполнили диэлектриком. Определить диэлектрическую проницаемость диэлектрика.

задача 14334

Скорость распространения электромагнитных волн в кабеле уменьшилась на 15% после того, как пространство между внешним и внутренним проводниками кабеля заполнили диэлектриком. Определить диэлектрическую проницаемость диэлектрика.

задача 14977

Два заряженных шарика одинаковых радиуса и массы подвешены на нитях одинаковой длины и опущены в жидкий диэлектрик, плотность которого равна ρ и диэлектрическая проницаемость равна ε. Какова должна быть плотность ρ0 материала шариков, чтобы углы расхождения нитей в воздухе и в диэлектрике были одинаковыми.

задача 15065

Шар радиусом R1 = 0,3 м с полостью радиусом R0 = 0,1 м, центр которой совпадает с центром шара, заполнен диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε1 и объемной плотностью заряда ρ. Шар окружен сферическим слоем диэлектрика радиусом R2 = 0,6 м, с диэлектрической проницаемостью ε2 (рис. 35). Определить разность потенциалов точек A и B, расположенных на расстояниях rA и rB от центра сферы.

задача 15066

Шар радиусом R1 = 0,3 м с полостью радиусом R0 = 0,1 м, центр которой совпадает с центром шара, заполнен диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε1 и объемной плотностью заряда ρ. Шар окружен сферическим слоем диэлектрика радиусом R2 = 0,6 м, с диэлектрической проницаемостью ε2 (рис. 35). Определить разность потенциалов точек A и B, расположенных на расстояниях rA и rB от центра сферы.

задача 15067

Шар радиусом R1 = 0,3 м с полостью радиусом R0 = 0,1 м, центр которой совпадает с центром шара, заполнен диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε1 и объемной плотностью заряда ρ. Шар окружен сферическим слоем диэлектрика радиусом R2 = 0,6 м, с диэлектрической проницаемостью ε2 (рис. 35). Определить разность потенциалов точек A и B, расположенных на расстояниях rA и rB от центра сферы.

задача 15068

Шар радиусом R1 = 0,3 м с полостью радиусом R0 = 0,1 м, центр которой совпадает с центром шара, заполнен диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε1 и объемной плотностью заряда ρ. Шар окружен сферическим слоем диэлектрика радиусом R2 = 0,6 м, с диэлектрической проницаемостью ε2 (рис. 35). Определить разность потенциалов точек A и B, расположенных на расстояниях rA и rB от центра сферы.

задача 15069

Шар радиусом R1 = 0,3 м с полостью радиусом R0 = 0,1 м, центр которой совпадает с центром шара, заполнен диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε1 и объемной плотностью заряда ρ. Шар окружен сферическим слоем диэлектрика радиусом R2 = 0,6 м, с диэлектрической проницаемостью ε2 (рис. 35). Определить разность потенциалов точек A и B, расположенных на расстояниях rA и rB от центра сферы.

задача 15070

Шар радиусом R1 = 0,5 м с полостью радиусом R0 = 0,2 м, центр которой совпадает с центром шара, заполнен диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε1 = 2 и объемной плотностью заряда ρ = 10–4 Кл/м3. Найти разность потенциалов точек A и B, расположенных на расстояниях rA = 0,3 м и rB = 0,4 м от центра сферы.

задача 15124

Плоский конденсатор наполовину заполнен диэлектриком с относительной диэлектрической проницаемостью ε1, вторая половина конденсатора заполнена диэлектриком с ε2. Расстояние между пластинами равно d, площадь пластин S. Используя заданные в условии величины, определить емкость С конденсатора.

задача 15577

Катушка с индуктивностью L = 30 мкГн присоединена к плоскому конденсатору с площадью пластин S = 0,01 м2 и расстоянием между ними d = 0,1 мм. Найти диэлектрическую проницаемость ε среды, заполняющей пространство между пластинами, если контур настроен на длину волны λ = 750 м.

задача 16088

Стеклянная пластина с диэлектрической проницаемостью ε = 5 внесена в однородное электрическое поле с напряженностью E0 = 20 В/м и расположена так, что угол между нормалью к пластине и направлениях внешнего поля равен 30°. Найти поверхностную плотность связанных зарядов, возникших в пластине.

задача 16089

Пластина с диэлектрической проницаемостью ε = 5 внесена в однородное электрическое поле с напряженностью E0 = 30 В/м и расположена так, что угол между нормалью к пластине и направлением внешнего поля равен 45°. Найти поверхностную плотность связанных зарядов, возникших в пластине.

задача 16152

Определить, во сколько раз увеличится емкость плоского воздушного конденсатора, расстояние между пластинами которого составляет 17 мм, если в него поместить слой диэлектрика толщиной 5,5 мм с диэлектрической проницаемостью 3, прилегающий к одной из пластин.

задача 16233

В плоский воздушный конденсатор с расстоянием между пластинами 8 мм ввели параллельно им пластину диэлектрика толщиной 3 мм. Диэлектрическая проницаемость диэлектрика равна 4, площадь пластин 100 см2. Найдите емкость такого конденсатора.

задача 16272

Два конденсатора с емкостями соответственно 8 и 4 мкФ соединены последовательно и подключены к источнику постоянного тока с напряжением 150 В. Из второго конденсатора извлекается диэлектрик, который находился между пластинами (его диэлектрическая проницаемость равна 6). При этом источник тока от конденсаторов не отключался. Определить заряды конденсаторов, энергию второго конденсатора до и после извлечения диэлектрика.

задача 16508

Имеется плоский конденсатор, заполненный диэлектриком с диэлектрической проницаемостью равной 5. Найти его энергию и объемную плотность энергии поля, если площадь пластин 10 см2, расстояние между пластинами 1 мм и разность потенциалов 100 В.

задача 16539

Сплошной парафиновый шар с диэлектрической проницаемостью 2 и радиусом 10 см заряжен равномерно по объёму с объёмной плотностью заряда 10 нКл/м3. Определить энергию электрического поля, сосредоточенную в самом шаре, и энергию вне него.

задача 17273

Определить работу, которую нужно затратить, чтобы увеличить расстояние между пластинами плоского конденсатора в 3 раза. Конденсатор заполнен жидкостью с диэлектрической проницаемостью ε = 15. Площадь пластин S = 400 см2, исходное расстояние между пластинами d0 = 1 см. Заряд пластин поддерживается постоянным. Задачу решить двумя способами.

задача 17396

Сферический проводник радиусом R1 = 10 мм окружен примыкающим к нему слоем однородного диэлектрика с наружным радиусом R2 = 30 мм и диэлектрической проницаемостью ε = 1,5. На поверхности проводника равномерно распределен заряд q = 1,8·10–8 Кл. Построить графики функций f1(r) и f2(r) для случаев: 1) r < R1; 2) R1 ≤ r ≤ R2; 3) r > R2. Вычислить разность потенциалов Δφ между точками r1 = 8 мм и r2 = 40 мм.

задача 17632

Плоский конденсатор с площадью пластин S = 100 м2 и расстоянием между ними d = 2 мкм заполнен диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε = 2. Конденсатор подключают последовательно с сопротивлением R = 1,0 МОм в цепь переменного тока частотой ν = 360 Гц. Какую часть полного сопротивления цепи будет составлять сопротивление конденсатора? Как изменится это отношение, если из конденсатора вытечет диэлектрик?

задача 17679

Два плоских конденсатора одинаковой емкости соединили последовательно и подключили к источнику ЭДС. Во сколько раз изменится разность потенциалов на пластинах первого конденсатора, если пространство между пластинами второго заполнить диэлектриком с диэлектрической проницаемостью, равной семи, не отключая конденсаторы от источника ЭДС?

задача 26223

Плоский конденсатор заполнен средой с диэлектрической проницаемостью ε и удельным сопротивлением ρ. Емкость конденсатора С. Чему равно его сопротивление?

задача 26404

Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S = 0,02 м2, расстояние между ними d = 4 мм. К пластинам приложена разность потенциалов U = 220 В. Пространство между пластинами заполняется диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε = 3. Какой станет разность потенциалов U2 между пластинами после заполнения? Определите емкость конденсатора C1, поверхностную плотность заряда σ2, напряженность поля в конденсаторе, и энергию W1 до заполнения. Заполнение происходит при включенном источнике.

задача 26425

Дан плоский двухслойный конденсатор, состоящий из двух одинаковых электропроводных пластин, каждая из которых имеет площадь S. Между пластинами находятся два слоя диэлектрика с толщинами d1 и d2 и с диэлектрическими проницаемостями ε1 и ε2. Пластины конденсатора подключены к постоянному напряжению U. Требуется рассчитать и построить графики распределения напряженности электрического поля Е, электрического смещения (индукции) D и потенциала φ в зависимости от координаты х. Рассчитать емкость конденсатора С.
Дано:
S = 27 см2 = 27·10–4 м2
d1 = 0,5 мм = 0,5·10–3 м
d2 = 1,4 мм = 1,4·10–3 м
U = 0,1 кВ = 100 В
ε10 = 9
ε20 = 4
ε0 = 8,86·10–12 Ф/м.

задача 26486

Напряженность электрического поля в плоском воздушном конденсаторе равна E0. Конденсатор заполняют диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε. Какова поверхностная плотность связанного заряда σ, выступившего на поверхности диэлектрика (конденсатор все время подключен к источнику)?

задача 60191

Плоский конденсатор имеет площадь пластин 2516 кв.см, а расстояние между ними 0,84 мм. В конденсаторе вблизи одной пластины находится слой диэлектрика c относительной диэлектрической проницаемостью 10 и толщиной 0,17 мм. А в остальной части воздух. Определить емкость конденсатора.

задача 60302

Какой энергией обладает заряженный до разности потенциалов 177 В конденсатор c площадью пластин 8866 кв.см, если расстояние между пластинами , заполненного диэлектриком c относительной диэлектрической проницаемостью 27, равно 470 мкм?

задача 60329

Плоский конденсатор, площадь каждой пластины которого 420 кв.мм, заполнен диэлектриком c относительной диэлектрической проницаемостью 17, а заряд на каждой пластине равен 65 нКл. Определить силу взаимного притяжения пластин.

задача 60334

Металлический шар радиусом R = 0,30 м наполовину погружен в жидкий диэлектрик c диэлектрической проницаемостью ε = 2. Верхнюю границу диэлектрика но считать горизонтальной, искривлением силовых линий на верхней границе диэлектрика но пренебречь. Определить емкость шара С.

задача 60403

Находящийся в вакууме диэлектрический шар радиуса 437 мм заряжен однородно c объемной плотностью 440 нКл/м3. Найти потенциал на расстоянии 3658 мм от центра шара, если диэлектрическая проницаемость материала шара равна 2.

задача 60476

На две противоположные грани кубика c ребром d = 20·10–3 м нанесены слои металла, служащие электродами через которые кубик включается в электрическую цепь. Определить установившийся ток через кубик и диэлектрические потери при постоянном напряжении = 2 кВ, если удельное объемное сопротивление диэлектрика ρv = 1016 Ом·м, а поверхностное ρs = 1017 Ом.

задача 60547

Плоский воздушный конденсатор с горизонтальными пластинами наполовину залит жидкостью с диэлектрической проницаемостью 43. Какую часть конденсатора надо залить этой жидкостью при вертикальном расположении пластин, чтобы емкость не изменилась?

задача 60548

Для изготовления конденсатора использовали две ленты алюминиевой фольги длиной 530 см и шириной 8 см. Толщина ленты 414 мкм, диэлектрическая проницаемость материала ленты 43. Какая энергия запасена в конденсаторе, если он заряжен до напряжения 849 В?

задача 60550

Площадь пластины плоского конденсатора 5973 см2, а расстояние между ними 1028 мкм. Вблизи одной пластины находится диэлектрик с диэлектрической проницаемостью 10 и толщиной 366 мкм, а в остальной части – воздух. Найти в пФ емкость конденсатора.

задача 60551

В центре диэлектрического шара (ε = 35) радиусом 66 см помещен заряд 77 нКл. Шар окружен безграничным диэлектриком с диэлектрической проницаемостью 9. Определить поверхностную плотность поляризационных зарядов.

задача 60552

В вакууме находится бесконечная диэлектрическая пластина толщиной 84 мм, помещенная в перпендикулярное к ней поле напряженностью 15 кВ/м. Ее диэлектрическая проницаемость изменяется линейно в направлении поля от 10 до 44. Найти модуль объемной плотности связанных зарядов на расстоянии 1/3 ее толщины от первой границы.

задача 60555

На двухслойный конденсатор с неоднородным диэлектриком подано напряжение U = 2 кВ. Слои имеют толщины d1 = 2 мм и d2 = 1 мм и диэлектрические проницаемости, соответственно, ε1 = 2,5 и ε2 = 6,2. Определить напряжение на слоях и напряженности поля в них.

задача 60556

Диэлектрик конденсатора образован двумя слоями твердого диэлектрика, между которыми имеется воздушный зазор 1 мм. При каком переменном напряжении произойдет разряд в воздушном зазоре, если толщина каждого слоя h = 2 мм, а их диэлектрическая проницаемость ε = 2,5. Eпр.возд = 4 МВ/м.

задача 70257

Из проволоки длиной 40 м сделана квадратная решетка, по которой течет ток 10 А. Найти напряженность и индукцию магнитного по в центре этой рамки в среде c магнитной проницаемостью, равной 2.