Поле в диэлектрике

Содержание

Слайд 2

1. Между пластинами плоского конденсатора, находящимися на расстояние d=5мм друг от

1. Между пластинами плоского конденсатора, находящимися на расстояние d=5мм друг от

друга, приложено напряжение U=150В. К одной из пластин прилегает плоскопараллельная пластинка фарфора толщиной b=3мм. Найти напряженности электрического поля E1, E2 в воздухе и фарфоре. Диэлектрическая проницаемость фарфора равна 6.

Дано: d=5см, U=150B,
b=3мм
Найти: Е1, Е2 - ?

U=U1+U2

Ответ:E1=60кВ/м; E2=10кВ/м.

Слайд 3

2. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S=0,01м2, расстояние между ними d=5мм.

2. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S=0,01м2, расстояние между ними d=5мм.

К пластинам приложена разность потенциалов U1=300В. После отключения конденсатора от источника напряжения пространство между пластинами заполняется эбонитом. Какова будет разность потенциалов U2 между пластинами после заполнения? Найти емкости конденсатора С1, C2 и поверхностные плотности заряда σ1 , σ2 на пластинах до и после заполнения.

Дано: S=0,01м2, d=5мм, U1=300В, .
Найти: U2, С1, C2, σ1 , σ2 -?

Ответ:

Слайд 4

3. Решить предыдущую задачу для случая, когда заполнение пространства между пластинами

3. Решить предыдущую задачу для случая, когда заполнение пространства между пластинами

диэлектриком производится при включенном источнике напряжения.

Дано: S=0,01м2, d=5мм, U1=300В
Найти: U2, С1, C2, σ1 , σ2 -?

U=U1=U2

Ответ:

Слайд 5

. Дано: S=0,01м2, d=1см, U=300В, b=0,5см, c=0,5см, Найти: E1, E2, U1,

.
Дано: S=0,01м2, d=1см, U=300В, b=0,5см, c=0,5см,
Найти: E1, E2, U1, U2,

C, σ - ?

4. Площадь пластин плоского конденсатора S=0,01м2, расстояние между ними d=1см. К пластинам приложено напряжение U=300В. В пространстве между пластинами находятся плоскопараллельная пластинка стекла толщиной b=0,5см и плоскопараллельная пластинка парафина толщиной c=0,5см. Найти напряженность электрического поля E1, E2 и падение потенциала U1, U2 в каждом слое. Каковы будут при этом емкость конденсатора C и поверхностная плотность заряда σ на пластинах?

,

U=U1+U2

Слайд 6

Ответ:E1=15кВ/м; E2=45кВ/м; U1=75В, U2=225В; C=26,6пФ; σ=0,8мкКл/м2.

Ответ:E1=15кВ/м; E2=45кВ/м; U1=75В, U2=225В; C=26,6пФ; σ=0,8мкКл/м2.

Слайд 7

5.Между пластинами плоского конденсатора, находящимися на расстоянии d=1см друг от друга,

5.Между пластинами плоского конденсатора, находящимися на расстоянии d=1см друг от друга,

приложено напряжение U1=100В. К одной из пластин прилегает плоскопараллельная пластинка бромистого таллия толщиной b=9,5мм с относительной диэлектрической проницаемостью ε=173. После отключения конденсатора пластинку вынимают. Каково будет после этого напряжение U2 на пластинах конденсатора ?

Дано: d=1см, U1=100В, b=9,5мм, ε=173,
Найти: U2 - ?

Ответ: U2=1,8кВ

Слайд 8

6. Плоский конденсатор заполнен диэлектриком и заряжен до энергии W=20мкДж. После

6. Плоский конденсатор заполнен диэлектриком и заряжен до энергии W=20мкДж. После

того как конденсатор отключили от источника напряжения, диэлектрик вынули из конденсатора, совершив работу A=70мкДж. Найти диэлектрическую проницаемость ε диэлектрика.

Дано: W=20мкДж, A=70мкДж.
Найти: ε - ?

Ответ:

Слайд 9

7.Электрическое поле создается точечным диполем с электрическим моментом p=0,1нКл⋅м. Чему равна

7.Электрическое поле создается точечным диполем с электрическим моментом p=0,1нКл⋅м. Чему равна

разность потенциалов Δϕ между двумя точками, расположенными симметрично на оси диполя на расстоянии r=10см от его центра?

Дано: p=0,1нКл⋅м, r=10см.
Найти: Δϕ - ?

Ответ: Δϕ=180В.

Слайд 10

8.Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено стеклом. Площадь пластин конденсатора S=0,01м2.

8.Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено стеклом. Площадь пластин конденсатора S=0,01м2.

Пластины конденсатора притягиваются друг к другу с силой F=4,9мН. Найти поверхностную плотность связанных зарядов на стекле.

Дано:
S=0,01м2, F=4,9мН
Найти:

Слайд 11

9. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено диэлектриком. Расстояние между пластинами

9. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено диэлектриком. Расстояние между пластинами

d=2мм. На пластины конденсатора подана разность потенциалов U1=0,6кВ. Если, отключив источник напряжения, вынуть диэлектрик из конденсатора, разность потенциалов на пластинах возрастет до U2=1,8кВ. Найти поверхностную плотность связанных зарядов на диэлектрике и его диэлектрическую восприимчивость χ.

Дано: d=2мм, U1=0,6кВ, U2=1,8кВ,
Найти: χ - ?

χ=2

Слайд 12

10. Найти напряженность поля Е, созданного диполем, электрический момент которого р=6,2⋅10-30Kл⋅м,

10. Найти напряженность поля Е, созданного диполем, электрический момент которого р=6,2⋅10-30Kл⋅м,

на расстоянии r=3⋅10-7см от середины диполя в точке, лежащей: а) на продолжении диполя; б) на перпендикуляре к диполю.

Дано:
р=6,2⋅10-30Kл⋅м,
r=3⋅10-7см.
Найти:
а) Е1;
б) Е2.

Ответ: а) E=4,1⋅106В/м; б) E=2⋅106В/м.

Слайд 13

11.Найти силу взаимодействия F двух молекул воды, электрические моменты которых расположены

11.Найти силу взаимодействия F двух молекул воды, электрические моменты которых расположены

вдоль одной прямой. Молекулы находятся на расстоянии r=2,5·⋅10-7см друг от друга. Электрический момент молекулы воды р=6,2⋅10-30Кл⋅м.

Дано:
r=2,5·⋅10-7см, р=6,2⋅10-30Кл⋅м.
Найти: F - ?

Ответ: F=-5,3⋅10-14Н.