Металлический шар радиуса r = 4 см окружен диэлектриком с относительной диэлектрической проницаемостью. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по физике
Металлический шар радиуса r = 4 см окружен диэлектриком с относительной диэлектрической проницаемостью

Металлический шар радиуса r = 4 см окружен диэлектриком с относительной диэлектрической проницаемостью .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Металлический шар радиуса r = 4 см, окружен диэлектриком с относительной диэлектрической проницаемостью Ɛ=?, обладает зарядом q=?, расположенным равномерно с поверхностной плотностью σ=?. Потенциал шара φ=?, электроёмкость C=20 пФ, энергия W= 6*10-6Дж. Дано: Электрическая ёмкость С – это характеристика тела, способность вмещать на своей поверхности (для металла) определенное количество заряда q. Электрическую ёмкость сферы радиуса r находят по формуле: С = 4π Ɛ Ɛо r (1), где Ɛо – электрическая постоянная и Ɛо = 8,85 *10-12 Кл2/(Н*м) или Ф/м Ɛ- диэлектрической проницаемостью среды; r – радиус сферы или шара. Найдем отсюда диэлектрической проницаемостью среды: Ɛ = С / (4πεо r). r = 4 см = 4*10-2 м C=20 пФ =20*10-12Ф W= 6*10-6Дж Ɛ =? = ? q =? σ = ?

Ответ

= 775 В; q = 15,5 нКл; σ = 775 *10-9 Кл/м2

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Вычислим её:
Ɛ = 20*10-12Ф / (4*3,14*8,85 *10-12 Ф/м) * 4*10-2 м) = 20/445≈4,5.
Проверим единицы измерения:
Энергия электрического поля шара:
Отсюда заряд:
или q = 11 нКл.
Потенциал поля шара найдем по формуле: :
= 15,5*10-9Кл / 20*10-12Ф = 775 (В).
Теперь найдем поверхностную плотность заряда по формуле:
σ =q/S, S- площадь поверхности сферы радиусом r и S=4πr2, тогда:
σ =q/S = q/(4πr2).
Вычислим, получим:
σ = 15,5*10-9Кл/(4*3,14* 16*10-4 м2)=775*10-9 (Кл/ м2)
или σ = 0,775мк Кл/м2.
Ответ: = 775 В; q = 15,5 нКл; σ = 775 *10-9 Кл/м2

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу