1. Под действием электростатического поля равномерно заряженной бесконечной плоскости...

Question

1. Под действием электростатического поля равномерно заряженной бесконечной плоскости точечный заряд q=2 нКл переместился вдоль силовой линии на расстояние r=1 см; при этом совершена работа 8 мкДж. Определить поверхностную плотность заряда на плоскости.
2. Два цилиндрических проводника одинаковой длины и одинакового сечения, один из меди, а другой из железа, соединены параллельно. Определить отношение мощностей токов для этих проводников. Удельные сопротивления меди и железа равны соответственно 17 и 98 нОм•м.
3. При сопротивлении внешней цепи в 1,5 Ом разность потенциалов на зажимах аккумулятора была 1,6 В, при сопротивлении в 3 Ом разность потенциалов возросла до 2В. Определить электродвижущую силу и внутреннее сопротивление аккумулятора.
4. Плоский виток площади S=20см2 помещен в однородное магнитное поле с напряженностью Н=90кА/м, перпендикулярное к линиям индукции. Сопротивление витка R=2Ом. Какой заряд протечет по витку, если поле будет исчезать с постоянной скоростью?

Answer 1

1) Плотность заряда(W) = e0(электрическая постоянная) * E, где E = A/qr; Вычислим плотность заряда: W = (e0 * A) / (q * r) = 885.4187817 * 10^(-9) Кл/м2.
2) Раз все параметры, кроме удельных сопротивлений одинаковы, остаётся только найти соотношение(одно "но", в формулах наблюдается обратная зависимость): p2/p1 = 98/17 =(примерно) 5.7647
3) Задача на составление алгебраического уравнения:
I(R + 1.5) + 0.4 = I(R + 2) -> (зная алгебру из уравнения не трудно получить I и R), а зная I и R можно найти ЭДС аккумулятора: E = IR;
Ответ: R = 6.5 Ом. E = 1.3 В.
4) Формула заряда q = I*t, где t - время(его мы сократим позже) и I = U/R, где R известно как 2 Ом, а U = E(ЭДС индукции витка) = HS/t; Подставим это в уравнение заряда и получим: q = (HS*t)/(R*t) -> (t сокращаются) -> HS/R = 90000 * 0.002 / 2 = 90 Кл.