Контрольная работа по "Теплотехнике"
Автор: essenceshift • Май 20, 2022 • Контрольная работа • 1,299 Слов (6 Страниц) • 128 Просмотры
2)Электрическое поле образовано двумя бесконечно длинными нитями, заряженными с линейной плотностью 0,2 и – 0,3 мкКл/м и расположенными под углом 600 друг к другу. Найти значение и направление напряженности электрического поля в точке, находящейся внутри угла на его биссектрисе на расстоянии 200 мм от его вершины.
Дано: τ1=0.2 мкКл/м=2‧10-7 Кл/м τ2=– 0,3 мкКл/м= - 3‧10-7 Кл/м d=200мм=0,2 м α=600 |
E - ? |
Решение:
Выполним рисунок, где укажем направления вектора напряженности от нитей, исходящих из точки О, лежащей на биссектрисе угла, образованными бесконечно длинными нитями. Учтем, что вектор напряженности исходит из положительно заряженной и входи в отрицательно заряженную нить.
[pic 1]
Результирующее значение напряженности находим из принципа суперпозиции полей: [pic 2]
Напряженность бесконечно длинной нити по теореме Гаусса равна
[pic 3]
Где ε0 =8,85·10-12 Ф/м – электрическая постоянная, расстояние r определим из рисунка (равно половине гипотенузы, лежащей против угла в 300)
[pic 4]
Величину напряженности в т. О определим по теореме косинусов
[pic 5]
где косинус угла как видно из рисунка равен [pic 6], тогда
[pic 7]Ответ: Е=64,8 кВ/м.
13)Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено диэлектриком (ε=2,6). Площадь каждой пластины 52 см2, расстояние между ними 60 мкм, напряженность поля внутри конденсатора 21 кВ/м. Не отключая конденсатор от источника напряжения, из него удаляют диэлектрик. Найти заряд на пластинах и его электроемкость до и после удаления диэлектрика.
Дано: ε=2,6 S=52 см2=52‧10-4 м2 d=60 мкм=6‧10-5 м E=21 кВ/м=21‧103 В/м не отключ. |
Q- ? C - ? |
Решение:
Емкость плоского конденсатора вычисляется по формуле
[pic 8]
где ε0 =8,85·10-12 Ф/м – электрическая постоянная, ε – диэлектрическая проницаемость диэлектрика.
Емкость конденсатора с диэлектриком
[pic 9]
По условию задачи конденсатор не отсоединили от источника напряжения, следовательно напряжение на конденсаторе остается неизменным, тогда после того как из него вынули диэлектрик емкость конденсатора
[pic 10]
Емкость конденсатора, по определению,
[pic 11], (1)
где Q – заряд на пластинах конденсатора; [pic 12] – разность потенциалов пластин.
Тогда заряд на конденсаторе с диэлектриком
[pic 13]
Без диэлектрика
[pic 14]
Ответ: с диэлектриком: С0=2,39 нФ; Q=2,5 нКл;
без диэлектрика: С=0,92 нФ; Q=0,97 нКл.
24)В схеме на рисунке 9 Е1 – элемент с ЭДС, равной 4 В, Е2=3 В, Е3=2 В,
R1=2 Ом, R2=6 Ом, R3=1 Ом. Найти силу тока, текущего через сопротивление R2, и падение напряжения на сопротивлении R1.
Дано: Е1=4 В Е2=3 В Е3=2 В R1=2 Ом R2=6 Ом R3=1 Ом |
I2 - ? U1 - ? |
Решение:
[pic 15][pic 16]
Представленная в задаче схема постоянного тока, может быть рассчитана на основе законов Кирхгофа. Для применения законов Кирхгофа выделим два замкнутых контура АBCDА и AFЕBА. Зададим направление обхода этих замкнутых контуров по часовой стрелке, как показано на рисунке. Также будем рассматривать узел схемы А, в котором сходятся (или вытекают) токи [pic 17], [pic 18], [pic 19].
По первому закону Кирхгофа для токов узла А следует уравнение:
...