толщины которых равны соответственно 0,5 мм и 1,5 мм. Определить
напряженности электрического поля в стекле и фарфоре, а также поверхностные
плотности σ
/
и σ
//
связанных зарядов на них.
Ответ: 94,16 В/м, 4,17 нКл/м.
2
6. Шар радиусом 5 см, имеющий заряд 20 нКл, и шар радиусом 10 см, имеющий
такой же заряд, расположены на достаточно большом расстоянии друг от друга.
Шары соединяются проволокой. В каком направлении будут перемещаться заряды
по проволоке? Какой заряд q переместится с одного шара на другой? Каковы будут
общий потенциал φ и заряды q
1
/
и q
2
/
шаров после соединения?
Ответ: 6,67 нКл., 2,4 кВ., 13,33 нКл., 26,67 нКл.
7. Воздушный конденсатор ёмкостью 0,2 мкФ заряжен до разности потенциалов
600 В. Найти изменение энергии конденсатора и работу сил поля при заполнении
конденсатора жидким диэлектриком ( = 2). Расчет произвести для двух случаев:
1) конденсатор отключен от источника; 2) конденсатор соединен с источником.
Ответ: 1) -18 мДж, 18 мДж; 2) 36 мДж, 36 мДж.
8. Конденсатор ёмкостью 540 пФ зарядили до разности потенциалов 1,5 кВ и
отключили от источника напряжения. Затем к конденсатору присоединили
параллельно второй, незаряженный, конденсатор ёмкостью 360 пФ. Какое
количество энергии, запасенной в первом конденсаторе, было израсходовано на
образование искры, проскочившей при соединении конденсаторов?
Ответ: 0,3 мДж.
9. По поверхности двух концентрических проводящих сфер с радиусами 5 cм и
10 см равномерно (с одинаковой плотностью σ) распределен некоторый заряд.
Найти заряд q сфер, если для переноса положительного единичного заряда из
бесконечности в центр сфер требуется совершить работу 3 кДж.
Ответ: 27,7нКл.
10. Уединенный металлический шар радиусом 6 см несет некоторый заряд.
Концентрическая поверхность этого шара делит пространство на две части
(внутренняя конечная и внешняя бесконечная), так что энергии электрического поля
обеих частей одинаковы. Определить радиус этой сферы.
Ответ: 12 см.
2.4. Задачи для самостоятельного решения
201. На расстоянии 50 см от поверхности шара радиусом 9 см, заряженного до
потенциала 25 кВ, находится точечный заряд q = 10
-8
Кл. Какую работу надо
совершить для уменьшения расстояния между шаром и зарядом до 20 см?
202. В электрическом поле потенциалы точек М и N равны соответственно 0,3 кВ
и 1,2 кВ. Какую работу необходимо совершить для того, чтобы положительный
заряд 30 нКл переместился из точки М в точку N?
203. Электрическое поле образовано положительно заряженной бесконечной
нитью с линейной плотностью заряда в 2
.
10
-9
Кл/см. Какую скорость получит
электрон под действием поля, приблизившись к нити с расстояния в 1 см до
расстояния 0,5 см от нити?
204. Бесконечная плоскость заряжена отрицательно с поверхностной плотностью