9.90. Между пластинами плоского конденсатора, находящимися на расстоянии d = l см друг от друга, приложена разность потенциалов U = 100 В. К одной из пластин прилегает плоскопараллельная пластинка кристаллического бромистого таллия (ε = 173) толщиной d0=9,5 мм. После отключения конденсатора от источника напряжения пластинку кристалла вынимают. Какова будет после этого разность потенциалов U между пластинами конденсатора?
Решение:
Если конденсатор отключен от источника напряжения, то q = const. Когда пластинка кристалла находится внутри конденсатора, напряженность в воздушном слое равна:
Е = U1*ε2/(ε1*d0 + ε2*(d d0)) (1).
После того, как пластинку вынули, разность потенциалов между пластинами стала U2 = E*d (2).
Подставляя выражение (2) в (1), имеем:
U2 = U1*ε2*d/(ε1*d0 + ε2*(d d0)) = 18 кВ.
Ответ: U2 = 18 кВ.
9.81. Шарик, заряженный до потенциала φ = 792 В, имеет поверхностную плотность заряда σ = 333 нКл/м2. Найти радиус r шарика.
9.82. Найти соотношение между радиусом шара R и максимальным потенциалом φ, до которого он может быть заряжен в воздухе, если при нормальном давлении разряд в воздухе наступает при напряженности электрического поля E0 = З МВ/м. Каким будет максимальный потенциал φ шара диаметром D = l м?
9.83. Два шарика одинаковых радиуса R = l см и массы m = 0,15 кг заряжены до одинакового потенциала φ = 3 кВ и находятся на некотором расстоянии r1 друг от друга. При этом их энергия гравитационного взаимодействия Wrp = 10-11 Дж. Шарики сближаются до расстояния r2. Работа, необходимая для сближения шариков, А = 2*10-6 Дж. Найти энергию Wэл׳ электростатического взаимодействия шариков после их сближения.
9.84. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S = l м2, расстояние между ними d = 1,5мм. Найти емкость С этого конденсатора.
9.85. Конденсатор, площадь пластин которого равна S = l м2, а расстояние между ними d = 1,5 мм заряжен до разности потенциалов U = 300 В. Найти поверхностную плотность заряда σ на его пластинах.
9.86. Требуется изготовить конденсатор емкостью С = 250 пФ. Для этого на парафинированную бумагу толщиной d = 0,05 мм наклеивают с обеих сторон кружки станиоля. Каким должен быть диаметр D кружков?
9.87. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S = 0,01 м2, расстояние между ними d = 5 мм. К пластинам приложена разность потенциалов U1=300 В. После отключения конденсатора от источника напряжения пространство между пластинами заполняется эбонитом. Какова будет разность потенциалов U2 между пластинами после заполнения? Найти емкости конденсатора C1 и С2 и поверхностные плотности заряда σ1 и σ2 на пластинах до и после заполнения.
9.88. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S = 0,01 м2, расстояние между ними d = 5 мм. К пластинам приложена разность потенциалов U1=300 В. Пространство между пластинами заполняется эбонитом. Какова будет разность потенциалов U2 между пластинами после заполнения? Найти емкости конденсатора C1 и С2 и по-верхностные плотности заряда σ1 и σ2 на пластинах до и после заполнения.
9.89. Площадь пластин плоского конденсатора S = 0,01 м2, расстояние между ними d = l см. К пластинам приложена разность потенциалов U = 300 В. В пространстве между пластинами находятся плоскопараллельная пластинка стекла толщиной d1 = 0,5 см и плоскопараллельная пластинка парафина толщиной d2 = 0,5 см. Найти напряженности E1 и E2 электрического поля и падения потенциала U1 и U2 в каждом слое. Каковы будут при этом емкость С конденсатора и поверхностная плотность заряда σ на пластинах?
9.90. Между пластинами плоского конденсатора, находящимися на расстоянии d = l см друг от друга, приложена разность потенциалов U = 100 В. К одной из пластин прилегает плоскопараллельная пластинка кристаллического бромистого таллия (ε = 173) толщиной d0=9,5 мм. После отключения конденсатора от источника напряжения пластинку кристалла вынимают. Какова будет после этого разность потенциалов U между пластинами конденсатора?
ершающий цикл Карно, получив от нагревателя количество теплоты Q1 = 4,2 кДж, совершил работу А = 590 Дж. Найти термический КПД η этого цикла. Во сколько раз температура Т1 нагревателя больше температу
возвращаться в положение равновесия. То же происходит и при смещении заряда q вправо. Сила F1 убывает, а F2 возрастает. Геометрическая сумма сил в этом случае направлена влево. Заряд под действием это
ными пластинами медленно заряжают. Показать, что поток вектора Пойнтинга через боковую поверхность конденсатора равен приращению энергии конденсатора за единицу времени. Рассеянием поля на краях при р