Электростатика

3 тапсырма, оның 1-і талдаумен · «Электр және магнетизм» бөлімі

  • Бір жауап · күрделі

    Сыйымдылығы 4 мкФ жазық ауа конденсаторын 100 В кернеуге дейін зарядтап, көзден ажыратты. Содан кейін астарларының арасын диэлектрлік өтімділігі ε=2,5\varepsilon = 2{,}5 диэлектрикпен толығымен толтырды. Одан кейін конденсаторды сыйымдылығы 15 мкФ зарядталмаған конденсаторға параллель қосты. Осы қосылу кезінде қандай жылу мөлшері бөлінеді?

    1. A8 мДж
    2. B4,8 мДж
    3. C12 мДж
    4. D3,2 мДж
    Жауап пен талдауды көрсету

    Дұрыс жауап

    • B4,8 мДж

    Талдау

    1) Конденсатор көзден ажыратылғаннан кейін оның заряды өзгермейді: q=C1U=4⋅10−6⋅100=4⋅10−4q = C_1U = 4\cdot10^{-6}\cdot100 = 4\cdot10^{-4} Кл.
    2) Диэлектрикпен толтырғанда сыйымдылық ε\varepsilon есе артады: C=2,5⋅4=10C = 2{,}5\cdot4 = 10 мкФ.
    3) Қосу алдындағы энергия: W1=q22C=(4⋅10−4)22⋅10⋅10−6=8⋅10−3W_1 = \frac{q^2}{2C} = \frac{(4\cdot10^{-4})^2}{2\cdot10\cdot10^{-6}} = 8\cdot10^{-3} Дж = 8 мДж.
    4) Параллель қосқанда заряд сақталады, сыйымдылықтар қосылады: Cжалпы=10+15=25C_{жалпы} = 10 + 15 = 25 мкФ.
    5) Қосудан кейінгі энергия: W2=q22Cжалпы=1,6⋅10−75⋅10−5=3,2⋅10−3W_2 = \frac{q^2}{2C_{жалпы}} = \frac{1{,}6\cdot10^{-7}}{5\cdot10^{-5}} = 3{,}2\cdot10^{-3} Дж = 3,2 мДж.
    6) Бөлінген жылу энергияның кемуіне тең: Q=W1−W2=8−3,2=4,8Q = W_1 - W_2 = 8 - 3{,}2 = 4{,}8 мДж. «3,2 мДж» және «8 мДж» мәндері қосудан кейінгі және қосу алдындағы энергия, олардың айырмасы емес; «12 мДж» — диэлектрик енгізгендегі энергия өзгерісі, қосылу кезіндегі емес.

    921-тапсырманы ашу

  • Бір жауап · жеңіл

    Егер зарядтар арасындағы қашықтықты 2 есе азайтып, ал диэлектрлік өтімділікті 2 есе арттырса, онда зарядтардың өзара әсерлесу күші

    1. A2 есе азаяды
    2. B2\sqrt{2} есе артады
    3. C2\sqrt{2} есе азаяды
    4. D2 есе артады
    Жауап пен талдауды көрсету

    Дұрыс жауап

    • D2 есе артады

    Бұл тапсырманың талдауы әзірге жоқ.

    234-тапсырманы ашу

  • Бір жауап · жеңіл

    Нүктелік заряды 10 нКл болатын электр өрісінің одан 5 см қашықтықтағы потенциалы (k=9⋅109k=9\cdot10^{9} Н·м2^2/Кл2^2)

    1. A1450 В
    2. B1200 В
    3. C1800 В
    4. D1560 В
    Жауап пен талдауды көрсету

    Дұрыс жауап

    • C1800 В

    Бұл тапсырманың талдауы әзірге жоқ.

    220-тапсырманы ашу