Решение задач:
1. Пылинка массой 10^-8 г висит между пластинками плоского воздушного конденсатора, к которому приложено напряжение 5 кВ. Расстояние между пластинками 5 см. Каков заряд пластины?
2.Два заряда по 6 нКл находятся на расстоянии 100 см друг от друга. Какую работу надо совершить, чтобы сблизить их до расстояния 50 см?
3.Какую работу совершит поле при перемещении заряда 20 нКл из точки с потенциалом 700 В в
точку с потенциалом 200 В?
4.Напряжение между двумя точками , лежащими на одной линии напряжённости однородного поля, 2 кВ. Найти напряжённость, если расстояние между точками 4 см
C = q/V,
где C - емкость конденсатора, q - заряд пластин, V - напряжение между пластинами.
Мы знаем, что емкость конденсатора выражается формулой: C = ε0 * (S/d),
где ε0 - диэлектрическая постоянная (ε0 = 8.85 * 10^-12 Ф/м), S - площадь пластинок конденсатора, d - расстояние между пластинками.
Из этой формулы, мы можем выразить заряд пластин q:
q = C * V,
q = (ε0 * S * V)/d.
Теперь, подставим известные значения:
масса пылинки m = 10^-8 г,
расстояние между пластинами d = 5 см = 0.05 м,
напряжение V = 5 кВ = 5000 В.
Мы знаем, что масса пылинки связана с зарядом q по формуле: m = q/e,
где e - элементарный заряд (e = 1.6 * 10^-19 Кл).
Теперь, мы можем выразить заряд пластины:
q = m * e = (10^-8 г) * (1.6 * 10^-19 Кл/г) = 1.6 * 10^-27 Кл.
2. В этой задаче, нам нужно найти работу, которую нужно совершить, чтобы сблизить два заряда.
Работа W совершается при перемещении заряда в электростатическом поле и определяется как разность потенциальных энергий заряда в начальной и конечной точках:
W = U1 - U2,
где U1 - потенциальная энергия заряда при расстоянии 100 см, U2 - потенциальная энергия заряда при расстоянии 50 см.
Потенциальная энергия заряда связана с его зарядом q и потенциалом U по формуле: U = qV,
где V - потенциал.
Теперь, подставим известные значения:
q = 6 нКл = 6 * 10^-9 Кл,
расстояние 1 = 100 см = 1 м,
расстояние 2 = 50 см = 0.5 м.
W = q * (U1 - U2) = q * (V1 - V2).
Для расчетов, нам нужно найти потенциалы U1 и U2:
U1 = q * V1,
U2 = q * V2.
Теперь, подставим значения в формулу:
W = q * (U1 - U2).
3. В этой задаче, нам нужно найти работу, которую совершит поле при перемещении заряда между двумя точками с разными потенциалами.
Работа W совершается при перемещении заряда и равна разности потенциальных энергий заряда в начальной и конечной точках:
W = U1 - U2,
где U1 - потенциальная энергия заряда при потенциале 700 В, U2 - потенциальная энергия заряда при потенциале 200 В.
Потенциальная энергия заряда связана с его зарядом q и потенциалом U по формуле: U = qV,
где V - потенциал.
Теперь, подставим известные значения:
q = 20 нКл = 20 * 10^-9 Кл,
потенциал 1 = 700 В,
потенциал 2 = 200 В.
W = q * (U1 - U2).
4. В этой задаче, нам нужно найти напряженность электрического поля.
Напряженность электрического поля E связана с напряжением U и расстоянием d между точками по формуле:
E = U/d.
Теперь, подставим известные значения:
напряжение U = 2 кВ = 2000 В,
расстояние d = 4 см = 0.04 м.
E = U/d.
Надеюсь, это подробное объяснение поможет вам понять и решить данные задачи. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать их.