![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Задача 5. Между пластинами плоского конденсатора, заряженного до разности потенциалов 600 В, находятся два слоя диэлектриков: стекла толщиной 5 мм и эбонита толщиной 3
Между пластинами плоского конденсатора, заряженного до разности потенциалов 600 В, находятся два слоя диэлектриков: стекла толщиной 5 мм и эбонита толщиной 3 мм. Площадь каждой пластины 200 см2. Определить: а) напряженность поля, индукцию и падение потенциала в каждом слое; б) электроемкость конденсатора.
Учитывая, что e1 E 1 = e2 Е 2, (2) где Е 1и E 2 – напряженности поля в первом и во втором слоях диэлектриков; e1 и e2 – диэлектрические проницаемости слоев. Разность потенциалов между пластинами конденсатора, очевидно, равна сумме напряжений на слоях диэлектриков: U = U 1 + U 2 . (3) В пределах каждого слоя поле однородное, поэтому U 1 = E 1 d 1 и U 2 = Е 2 d 2. С учетом этого равенство (3) примет вид U = Е 1 d 1 + E 2 d 2. (4) Решая совместно уравнения (2) и (4), получим:
Произведя вычисления, получим:
Определим электроемкость конденсатора С = q / U, (5) где q = s S – заряд каждой пластины конденсатора. Учитывая, что поверхностная плотность зарядов s на пластинах конденсатора численно равна модулю электрического смещения, т. е. s = D, получим:
Проверим, дает ли расчетная формула единицу электроемкости. Для этого в правую часть формулы вместо символов величин подставим их единицы измерений
Произведя вычисления, получим:
4.2.2. Постоянный электрический ток 1. Сила и плотность постоянного тока I=q/t, j=I/S, где q – заряд, прошедший через поперечное сечение проводника за время t; S – площадь поперечного сечения. 2. Закон Ома а) где I – сила постоянного тока; j1–j2 = U – разность потенциалов на концах участка цепи; R – сопротивление участка цепи; б) где 3. Сопротивление R и проводимость G однородного цилиндрического проводника постоянного диаметра где r – удельное сопротивление проводника; g = 1/r – удельная электропроводность; l – длина проводника; S – площадь поперечного сечения проводника. 4. Работа и мощность тока A= IUt, P = IU. 5. Закон Джоуля-Ленца
для постоянного тока Q = I 2 R t, где Q – количество теплоты, выделяющейся на участке цепи сопротивлением R за время t, когда по проводнику течет ток силой I. 7. Закон Ома в дифференциальной форме
где 8. Закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме где w=
|