2. Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Конденсаторы.
Напряженность электрического поля у поверхности проводника в вакууме:
0
En
ε
σ
=== ,
где σ – поверхностная плотность зарядов на проводнике, напряженность поля направлена
по нормали к поверхности проводника.
Энергия заряженного проводника:
W === qϕ ,
где q – заряд проводника, φ – потенциал проводника.
В однородном изотропном диэлектрике, заполняющем все пространство:
ε
E0
E
r
r
=== ,
где E0
r
– поле, созданное той же системой зарядов в вакууме, ε – диэлектрическая
проницаемость диэлектрика.
Вектор D
r
электрического смещения:
D 0E P
r r r
=== ε +++ ,
где P
r
- вектор поляризации. Для изотропных диэлектриков:
P 0E
r r
=== χε , D 0E
r r
=== εε , χ === ε +++ 1 ,
где χ – диэлектрическая восприимчивость.
Поток вектора поляризации P
r
:
∫∫∫
SdP === −−−q′′′
r r
,
где интегрирование ведется по произвольной замкнутой поверхности, q′′′- алгебраическая
сумма связанных зарядов внутри этой поверхности.
Теорема Гаусса для диэлектриков:
∫∫∫
SdD === q
r r
,
где интегрирование ведется по произвольной замкнутой поверхности, q - алгебраическая
сумма сторонних зарядов внутри этой поверхности.
Условия на границе двух диэлектриков для нормальных и тангенциальных
компонент векторов E,D,P
r r r
:
−−− === −−−σ ′′′ P n2 P n1
, D n2 −−− D n1 === σ , E2τ === E1τ
,
где σ ′′′ и σ - поверхностные плотности связанных и сторонних зарядов, вектор нормали
направлен из среды 1 в среду 2.
Емкость уединенного проводника:
ϕ
q
С = ,
где ϕ - потенциал проводника, q – заряд проводника...)
1 с
2 c
3 а
4 d
5
a=fs
100 дж
6
a) при сжатии газа объем уменьшается,
плотность газа увеличивается и растет
давление газа
b) удары молекул газа о стенки сосуда
являются причиной давления/молекулы
движутся беспорядочно, при сжатии сила
ударов возрастает, давление увеличивается
7 a) правильно изобразил силу тяжести
правильно изобразил силу архимеда
b) наименьшая выталкивающая сила
действует на пробирку 1
на вторую и третью пробирки действуют
одинаковые по величине выталкивающие
силы, равные весу вытесненной ими воды.
на первую пробирку действует меньшая
выталкивающая сила, так как вес
вытесненной ей воды меньше, чем вес воды,
вытесненной второй или третьей пробиркой.
8 a) f2=p·s2
правильно вычислил силу – 16000 н
b) 80
9 a) p=ρgh
b)
h, м 0 5 10 15 20
рводы,
кпа
0 50 100 150 200
c) правильно обозначает оси координат и их
единицу измерения
правильно обозначает точки на
координатной плоскости с выбранным
масштабом
правильно строит график
это правельно