Задача 2: найти плотность энергии электрического поля конденсатора
Две одинаковые круглые пластины площадью S = 400 см 2 каждая расположены параллельно друг другу. Заряд одной пластины Q1 = 400 нКл, другой — Q2 = 200 нКл. Определить плотность энергии электрического поля в точках, расположенных: а) между пластинами, б) вне пластин.
Эта задача была размещена посетителями в разделе Решаем вместе 1 октября 2007 года.
Примечание: плотность энергии пропорциональна квадрату напряженности электрического поля в области пространства, что справедливо для электрических полей любой конфигурации, а не только для однородных полей, в том случае, если среда, заполняющая пространство изотропная.
30. Две одинаковые круглые пластины площадью S = 400 см
30. Две одинаковые круглые пластины площадью S = 400 см2 каждая расположена параллельно друг другу. Заряд одной пластины Q1 = 400 нКл, другой Q2 = −200 нКл. Определить силу F взаимного притяжения пластин, если расстояние между ними: 1) r1 = 3 мм, б) r2 = 10 м.
Дополнительная информация
Подробное решение. Оформлено в Microsoft Word 2003. (Задание решено с использованием редактора формул)
Отзывы
| За последние | ||
| 1 мес | 3 мес | 12 мес |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 0 |
С товаром «30. Две одинаковые круглые пластины площадью S = 400 см» также смотрят:
В целях противодействия нарушению авторских прав и права собственности, а также исключения необоснованных обвинений в адрес администрации сайта о пособничестве такому нарушению, администрация торговой площадки Plati (http://www.plati.market) обращается к Вам с просьбой — в случае обнаружения нарушений на торговой площадке Plati, незамедлительно информировать нас по адресу support@plati.market о факте такого нарушения и предоставить нам достоверную информацию, подтверждающую Ваши авторские права или права собственности. В письме обязательно укажите ваши контактные реквизиты (Ф.И.О., телефон).
В целях исключения необоснованных и заведомо ложных сообщений о фактах нарушения указанных прав, администрация будет отказывать в предоставлении услуг на торговой площадке Plati, только после получения от Вас письменных заявлений о нарушении с приложением копий документов, подтверждающих ваши авторские права или права собственности, по адресу: 123007, г. Москва, Малый Калужский пер. д.4, стр.3, Адвокатский кабинет «АКАР №380».
В целях оперативного реагирования на нарушения Ваших прав и необходимости блокировки действий недобросовестных продавцов, Plati просит Вас направить заверенную телеграмму, которая будет являться основанием для блокировки действий продавца, указанная телеграмма должна содержать указание: вида нарушенных прав, подтверждения ваших прав и ваши контактные данные (организиционно-правовую форму лица, Ф.И.О.). Блокировка будет снята по истечение 15 дней, в случае непредставления Вами в Адвокатский кабинет письменных документов подтверждающих ваши авторские права или права собственности.
© 1995–2023 Forwint Solutions Ltd.
—> © 1995–2023 Netec Financial Ltd., 103 Sham Peng Tong Plaza, Victoria, Mahe, Seychelles
—> Мы в Telegram: https://t.me/platiru
© 2023 Fincom Teh Ltd.
- Мои покупки
- Мои закладки
- Мой чат
- API
- Поддержка
- Политика возвратовСоглашениеПолитика безопасности
Этот сайт использует cookie (куки) для обеспечения более эффективного пользовательского опыта. Подробнее читайте в нашей Политике использования файлов cookie.
Политика использования файлов cookie
Пожалуйста, внимательно ознакомьтесь с данной политикой использования файлов cookie, прежде чем пользоваться услугами plati.market. Посещая сайт plati.market вы соглашается с тем, что plati.market может использовать файлы cookie для их последующей обработки системами Google Analytics, Яндекс.Метрика.
Что такое cookies?
Cookies — это простые текстовые файлы, которые хранятся на вашем компьютере или мобильном устройстве сервером веб-сайта. Каждый файл cookie уникален для вашего веб-браузера. Он содержит некоторую анонимную информацию, такую как уникальный идентификатор, доменное имя сайта, некоторые цифры и числа.
Какие типы файлов cookie мы используем?
Необходимые файлы cookie
Необходимые файлы cookie позволяют нам предложить вам наилучший возможный опыт при доступе и навигации по нашему сайту и использовании его функций. Например, эти файлы cookie позволяют нам узнать, что вы создали учетную запись и вошли в нее.
Функциональные файлы cookie
Функциональные файлы cookie позволяют нам управлять сайтом в соответствии с вашим выбором. Например, мы узнаем ваше имя пользователя и запоминаем, как вы настраивали сайт при последующих посещениях.
Помогите пожалуйста с задачкой!
Ну что: это конденсатор, если нормали к пластинам находятся на одной прямой, т. е. пластины напротив друг друга, а не смещены. Тогда этот конденсатор имеет общий заряд 100 нКл, а его пластины по 300 нКл плюс и минус соответственно. Про общий заряд забываем.
Считаем его емкость, чтобы найти разность потенциалов:
C = эпсилон*епсилон-ноль*S/d (диэлектрическая проницаемость среды на электрическую постоянную на площадь деленные на расстояние; полагаем эпсилон = 1, эпсилон-ноль = 10^7/(4*пи*с^2) = 8,85E–12 [Ф/м] , d = либо 0,003, либо 10 м)
Итого: Са = 118 пФ, Сб = 35,4 фФ.
Находим разность потенциалов: U = Q/C —> Ua = 300Е–9/118Е–12 = 2,54 кВ, Uб = 8,47 МВ
Находим напряженности полей: Uа = Uб = 847 кВ/м.
Проверим другим образом:
Напряженность однородного электростатического поля двух равномерно и разноименно заряженных бесконечных параллельных плоскостей равна:
E = сигма/(эпсилон*епсилон-ноль) , сигма – поверхностная плотность заряда, в данном случае это 300 нКл/0,04 кв. м = 7500 нКл/кв. м. Соответственно, Е = 7500Е–9/8,85E–12 = 847 кВ/м
Результаты совпали: мы на правильном пути. Даже в предположении того, что пластины небесконечны — просто в ф-ле для конденсатора не учитывается влияние краевых емкостей, а считается, что их просто нет. Для таких размеров они несущественны.
Подходим к концу. В поле напряженностью Е на заряд действует сила F = Eq = 847E3*0,3E–6 = 254E–3 = 254 мН. Здесь 0,3Е–6 Кл то же самое, что и 300 нКл = 0,3 мкКл. Еще надо поставить «минус», что означает притяжение.
Осталось учесть «забытые» 100 нКл. Считаем, что они сообщены каждой пластине перед тем незаряженного конденсатора, а потом воспользуемся принципом суперпозиции и полученную силу отталкивания одинакового знака зарядов добавим к полученной ранее силе притяжения. Тут уже будет закон Кулона:
F = 1/(4*пи*эпсилон-ноль) * q1*q2/r^2, т. е Fа’ = 9,99 Н, Fб’ = 899 нН
Итого, в первом случае сила отталкивания в 40 раз больше силы притяжения, а во втором — в 300 тысяч раз меньше. Эту можно не учитывать:
Fа = –0,254 + 9,99 = 9,74 Н (отталкивание при 3 мм) , Fб = –0,254 Н (притяжение при 10 м) .
Две одинаковые круглые пластины расположены параллельно друг другу так что центры
расположенные параллельно друг другу
Задача 10678
Две одинаковые круглые пластины площадью S = 100 см 2 каждая расположены параллельно друг другу. Заряд одной пластины Q1 = 100 нКл, другой Q2 = –200 нКл. Определить силу взаимного притяжения пластин, если расстояние между ними: а) r1 = 2 мм; б) r2 = 10 м.
Задача 11173
Две бесконечные пластины расположены параллельно друг другу и несут равномерно распределенные по площади заряды с поверхностными плотностями 10 –3 мкКл/м 2 и 2·10 –3 мкКл/м 2 . Используя теорему Гаусса, определите напряженность поля: 1) между пластинами, 2) вне пластин. Построить график изменения напряженности вдоль линии, перпендикулярной пластинам.
Задача 11682
Две одинаковые круглые пластины площадью по S = 100 см 2 каждая расположены параллельно друг другу. Заряд Q1 одной пластины равен +100 нКл, другой Q2 = –100 нКл. Определить силу F взаимного притяжения пластин в двух случаях, когда расстояние между ними: 1) r1 = 2 см; 2) r2 = 10 м.
Задача 19492
По двум длинным прямым проводам, расположенным параллельно друг другу на расстоянии 3 см, текут токи в одном направлении равные 2 А. Параллельно им на расстоянии 7 см от каждого расположен третий проводник длиной 10 см и током 0,5 А. Найти величину и направление силы, действующей на данный проводник.
Задача 19800
Два прямолинейных длинных проводника расположены параллельно друг другу на расстоянии d = 10 см. По проводникам в одном направлении текут токи I1 = I2 = 5 А. В точке М, находящейся на расстоянии а = 10 см от каждого проводника, находится третий проводник с током I3 = 5 А, направление которого противоположно двум первым. Найдите направление и модуль силы Ампера, с которой поле, создаваемое двумя первыми проводниками с током, действует на единицу длины третьего проводника.
Задача 19809
Два прямолинейных длинных проводника расположены параллельно друг другу на расстоянии d = 20 см. По проводникам в одном направлении текут токи I1 = I2 = 10 А. В точке М, находящейся на расстоянии а = 20 см от каждого проводника, находится третий проводник с током I3 = 5 А, направление которого совпадает с направлением тока в двух первых. Определить направление и модуль силы Ампера, с которой поле, создаваемое двумя первыми проводниками с током, действует на единицу длины третьего проводника.