Домашнее задание по "Физике"
Автор: Илья Jew • Апрель 29, 2023 • Контрольная работа • 596 Слов (3 Страниц) • 109 Просмотры
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
[pic 1]
Инженерная школа какая?
Отделение какое?
Направление: ?
МНОГОКОМПОНЕНТНОЕ ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ 1.1
ВАРИАНТ №15
по дисциплине:
Электроника 2.1
Выполнили: : | |||||
студенты гр. № гр | Ф.И.О. твоё | ||||
Проверил: | |||||
доцент ОЭЭ ИШЭ | Ф.И.О. препода | ||||
Томск – 2023
Задача №1. Сколько электронов помещается на каждом из двух одинаковых маленьких шариков, находящихся на расстоянии 3 см друг от друга в воздухе, если они отталкиваются один от другого с силой Н?[pic 2]
Дано:
[pic 3]
[pic 4]
Найти: [pic 5]
Решение:
[pic 6]
[pic 7]
[pic 8]
Закон Кулона (Сила взаимодействия между двумя неподвижными точечными электрическими зарядами в вакууме):[pic 9][pic 10]
[pic 11]
где F – сила взаимодействия между зарядами, k – постоянная Кулона, и – заряды шариков, r – расстояние между ними.[pic 12][pic 13]
Учитывая, что , из уравнения (1), следует:[pic 14]
[pic 15]
где [pic 16]
Чтобы найти количество электронов на каждом шарике, можно воспользоваться формулой для заряда электрона:
[pic 17]
Тогда заряд одного шарика равен:
[pic 18]
Ответ: таким образом, на каждом шарике помещается около 624 электронов.
Задача №2. Тонкое кольцо радиусом 8 см несет заряд, равномерно распределенный линейной плотностью 10 нКл/м. Определить напряженность электрического поля в точке, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние 10 см.
Дано:
[pic 19]
[pic 20]
[pic 21]
Найти: [pic 22]
Решение:
[pic 23]
[pic 24]
[pic 25]
[pic 26]
[pic 27]
Рисунок – 1
На рис. 1 видно, что элемент заряда , находящегося на элемент dl, создает напряженность:[pic 28]
[pic 29]
Напряженность раскладывается на две составляющие, такие как: . Сумма всех составляющих, параллельных плоскости кольца равны нулю, а сумма вертикальных составляющих выразится с помощью интеграла: [pic 30][pic 31]
[pic 32]
Из прямоугольного треугольника, используя определение косинуса (отношение прилежащей стороны к гипотенузе), получим:
[pic 33]
Длина окружности кольца равна:
[pic 34]
Тогда, подставляя выше перечисленные равенства в равенство (1), получим:
[pic 35]
[pic 36]
Тогда
[pic 37]
Ответ: напряженность электрического поля в точке, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние 10 см, равна .[pic 38]
Задача №3. В воздухе на расстоянии 0.5 м друг от друга находятся точечные заряды +0.5 мкКл и -0.4 мкКл. Определить напряженность электрического поля в точке, удаленной на 0.4 м от первого заряда и на 0.3 м от второго заряда.
Дано:
[pic 39]
[pic 40]
[pic 41]
[pic 42]
[pic 43]
Найти: [pic 44]
Решение:
[pic 45]
[pic 46]
[pic 47]
[pic 48]
[pic 49]
[pic 50]
Рисунок – 2
Используя принцип суперпозиции, согласно которому напряженность поля в исследуемой точке может быть найдена как сумма векторов напряженностей электрических полей, создаваемых каждым зарядом в отдельности:[pic 51][pic 52]
...