Физика методические пособие и контрольные задания для

Задачи для самостоятельного решения
Электроемкость проводящей сферы
315. Определить электроемкость C металлической сферы радиусом R2 см, погруженной в воду.
316. Определить электроемкость C Земли, принимая ее за шар радиусом R6370 км.
317. Два металлических шара радиусами R₁2 см и R₂6 см соединены проводником, емкостью которого можно пренебречь. Шарам сообщен заряд q1 нКл. Найти поверхностную плотность  зарядов на шарах.
318. Шар радиусом R₁6 см заряжен до потенциала ₁300 В, а шар радиусом R₂4 см – до потенциала ₂500 В. Определить потенциал  шаров после того, как их соединили металлическим проводником. Емкостью соединительного проводника пренебречь.
Плоский конденсатор
319. Определить электроемкость C плоского слюдяного конденсатора, площадь S пластин которого равна 100 см², а расстояние между ними равно 0,1 мм.
320. Между пластинами плоского конденсатора, заряженного до разности потенциалов U600 В, находятся два слоя диэлектриков: стекла толщиной d₁7 мм и эбонита толщиной d₂3 мм. Площадь S каждой пластины конденсатора равна 200 см². Найти: 1) электроемкость C конденсатора; 2) смещение D, напряженность E поля и падение потенциала  в каждом слое.
321. Определите расстояние между пластинами плоского конденсатора, если между ними приложена разность потенциалов U150 В, причем площадь каждой пластины S100 см², ее заряд q10 нКл. Диэлектриком служит слюда (7).
322. Расстояние d между пластинами плоского конденсатора равно 1,33 мм, площадь S пластин равна 20 см². В пространстве между пластинами конденсатора находятся два слоя диэлектриков: слюды толщиной d₁0,7 мм и эбонита толщиной d₂0,3 мм. Определить электроемкость C конденсатора.
323. На пластинах плоского конденсатора равномерно распределен заряд с поверхностной плотностью 0,2 мкКлм². Расстояние d между пластинами равно 1 мм. На сколько изменится разность потенциалов на его обкладках при увеличении расстояния d между пластинами до 3 мм?
324. К пластинам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов U₁500 В. Площадь пластин S200 см², расстояние между ними d1,5 мм. После отключения конденсатора от источника напряжения в пространство между пластинами внесли парафин (2). Определите разность потенциалов U₂ между пластинами после внесения диэлектрика. Определите также емкости конденсатора C₁ и C₂ до и после внесения диэлектрика.
325. В плоский конденсатор вдвинули плитку парафина толщиной d1 см, которая вплотную прилегает к его пластинам. На сколько нужно увеличить расстояние между пластинами, чтобы получить прежнюю емкость?
326. Электроемкость C плоского конденсатора равна 1,5 мкФ. Расстояние d между пластинами равно 5 мм. Какова будет электроемкость C конденсатора, если на нижнюю пластину положить лист эбонита толщиной d₁3 мм?
327. Разность потенциалов между точками A и B U9 В. Емкость конденсаторов соответственно равна C₁3 мкФ и C₂6 мкФ. Определите: 1) заряды q₁ и q₂; 2) разность потенциалов U₁ и U₂ на обкладках каждого конденсатора.
328. Между пластинами плоского конденсатора находится плотно прилегающая стеклянная пластинка. Конденсатор заряжен до разности потенциалов U₁100 В. Какова будет разность потенциалов U₂, если вытащить стеклянную пластинку из конденсатора?
Сферический конденсатор
329. Две концентрические металлические сферы радиусами R₁2 см и R₂2,1 см образуют сферический конденсатор. Определить его электроемкость C, если пространство между сферами заполнено парафином.
330. Конденсатор состоит из двух концентрических сфер. Радиус R₁ внутренней сферы равен 10 см, внешней R₂10,2 см. Промежуток между сферами заполнен парафином. Внутренней сфере сообщен заряд q5 мкКл. Определить разность потенциалов U между сферами.