распределенный заряд создает электрическое поле напряженностью

распределенный заряд создает электрическое поле напряженностью

60587
Определить полный заряд, который равномерно распределен по тонкому стержню длиной 40 см, если создаваемая им напряженность электрического поля в точке, лежащей на продолжении стержня на расстоянии 20 см от ближайшего конца, равна 60 кВ/м.

11755
Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными пластинами, несущими равномерно распределенный по площади заряд с поверхностными плотностями σ1 = 2 нКл/м2 и σ2 = –5 нКл/м2. Определить напряженность Е поля: 1) между пластинами; 2) вне пластин. Построить график изменения напряженности вдоль линии, перпендикулярной пластинам.

11733
Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого точечным зарядом Q = 10 нКл на расстоянии r = 10 см от него. Диэлектрик — масло.

11676
Две прямоугольные одинаковые параллельные пластины, длины сторон которых а = 10 см и b = 15 см, расположены на малом (по сравнению с линейными размерами пластин); расстоянии друг от друга. На одной из пластин равномерно распределен заряд Q1 = 50 нКл, на другой — заряд Q2 = 150 нКл. Определить напряженность E электрического поля между пластинами.

12073
На проводящей тонкой сфере радиусом R распределен положительный заряд Q = 2q. В центре сферы находится точечный положительный заряд q. Найти напряженность Е(r) электрического поля как функцию расстояния r от центра сферы. Построить примерный график зависимости Е(r).

12214
Две длинные прямые параллельные нити находятся на расстоянии d = 5 см друг от друга. На нитях равномерно распределены заряды с линейными плотностями τ1 = –5 нКл/см и τ2 = 10 нКл/см. Определить напряженность электрического поля Е в точке, удаленной от первой нити на расстояние r1 = 3 см и от второй на расстояние r2 = 4 см.

13219
На рисунке 14.1. показаны две тонкостенные сферы, имеющие радиусы 0,2 м и заряды 16·10–6 Кл, равномерно распределенные по поверхности. Расстояние между центрами сфер 80 см. Точка C лежит в середине между сферами, точка D внутри сферы в непосредственной близости от стенки. Найти разность потенциалов электрического поля между точками C и D и напряженность в точке D.

13265
Сферическая тонкая оболочка с радиусом R = 5 см имеет равномерно распределенный по поверхности положительный заряд с плотностью σ = 8 мкКл/м2. На расстоянии R от ее поверхности находится точечный заряд q. Какова величина и знак этого заряда, если известно, что потенциал электрического поля в центре сферы равен 0? Какова напряженность поля в точке D, находящейся в непосредственной близости от сферы, как показано на рис. 14.2?

13386
При значении напряженности электрического поля E0 = 3·106 (В/м) воздух перестает быть надежным изолятором и в нем происходят искровые разряды. Каким минимальным может быть радиус шара R, чтобы он мог удерживать заряд Q = 1 Кл (в воздухе).

13497
На рисунке 14.2 изображена отрицательно заряженная тонкостенная сфера радиусом R = 20 см, имеющая равномерно распределенный заряд с поверхностной плотностью σ = –0,2 мкКл/м2, и точечный заряд q = 100 нКл, находящийся на расстоянии R от поверхности сферы. Рассчитать напряженность и потенциал электрического поля в точках В и С, которые находятся в непосредственной близости от стенки сферы соответственно внутри и вне сферы, как показано на рис. 14.2.

14606
По тонкому кольцу радиуса R = 20 см равномерно распределен с линейной плотностью τ = –0,1 мкКл/м заряд. Определить: 1) напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке А, находящейся на оси кольца на расстоянии 2R от его центра, 2) силу F, действующую на точечный заряд q = 5 нКл, помещенный в точку А.

14760
По тонкому стержню длиной l = 20 см равномерно распределен заряд Q = 50 нКл. Определить в точке A (рис. 14.14) напряженность Е электрического поля по модулю и направлению (угол β с осью Ох).

16456
Электрический заряд Q равномерно распределен по тонкому кольцу радиуса R. Найдите напряженность электрического поля, создаваемого этим зарядом в точке, лежащей на оси кольца на расстоянии х от его центра.

17350
В комнату влетела шаровая молния радиуса R = 3 см и объемной плотностью заряда ρ = 5·10–6 Кл/м3. Чему равен поток вектора напряженности электрического поля N, выходящий за пределы комнаты.

17354
Две бесконечно длинные параллельные нити находятся на расстоянии a = 5 см друг от друга. На нитях равномерно распределены заряды с линейными плотностями τ1 = –5·10–9 Кл/м и τ2 = +10·10–9 Кл/м. Определить напряженность электрического поля в точке, удаленной от первой нити на расстоянии b = 3 см и от второй — c = 4 см.

19297
Длинный прямой провод, расположенный в вакууме, имеет заряд равномерно распределенный по длине. Линейная плотность заряда τ = 10–9 Кл/м. Определить напряженность Е электрического поля на расстоянии 1,5 м от провода в средней его части.

20841
Вычислить напряженность электрического поля в точке, расположенной в центре полукольца радиуса R = 0,05 см, если по этому полукольцу равномерно распределен заряд Q = 3·10–7 Кл.

21465
Из кремния с собственной проводимостью изготовлен цилиндрический образец диаметром 3 мм и длиной 15 мм. Найдите силу тока в образце при температуре 25°С и напряженности электрического поля 3,5 кВ/м. Подвижности носителей зарядов: электронов μn = 0,13 м2/(В·с), дырок μp = 0,05 м2/(В·с). Ширина запрещенной зоны кремния 1,1 эВ.

21949
Заряд 5,2 мкКл, находящийся на плоскости в точке с координатами (4,4; 3,6) см, создает в точке (7,6; 7,8) см напряженность Е1, а в точке (-2,3; -2,2) см напряженность Е2. Найти отношение Е21.

23421
Горизонтально расположенная, неподвижная, положительно заряженная диэлектрическая пластина создает электрическое поле. На нее с высоты 0,10 м начинает падать шарик массой 0,02 кг, имеющий заряд 10,00 мкКл. При абсолютно неупругом ударе шарик передает пластине импульс 0,03 кг·м/с. Какова напряженность электрического поля пластины? Начальная скорость шарика равна нулю.

24606
Заряд 0,5 нКл равномерно распределен по поверхности полого металлического шарика радиусом 2,5 см. Найти потенциал электрического поля в центре, на поверхности шарика и на расстоянии 5 см от центра. Построить график зависимости модуля вектора напряженности поля и потенциала от расстояния до центра шарика.

24758
Заряд равномерно распределен с объемной плотностью ρ = 12 мкКл/м3 в шаровом слое с внутренним радиусом R1 = 24,0 см и внешним R2. В точках на расстоянии r = 370,0 см от центра напряженность электрического поля равна Е, а потенциал φ = 1,35 кВ. Определите неизвестную величину R2.

24760
Заряд равномерно распределен с объемной плотностью ρ = 200 мкКл/м3 в шаровом слое с внутренним радиусом R1 = 0,8 см и внешним R2 = 4,9 см. В точках на расстоянии r от центра напряженность электрического поля равна Е = 0,15 кВ/см, а потенциал φ. Определите неизвестную величину r.

24761
Заряд равномерно распределен с объемной плотностью ρ = 50 мкКл/м3 в шаровом слое с внутренним радиусом R1 = 1,7 см и внешним R2 = 2,4 см. В точках на расстоянии r = 1,4 см от центра напряженность электрического поля равна Е, а потенциал φ. Определите неизвестную величину φ.

24762
Заряд равномерно распределен с объемной плотностью ρ в шаровом слое с внутренним радиусом R1 = 2,5 см и внешним R2 = 3,2 см. В точках на расстоянии r = 2,8 см от центра напряженность электрического поля равна Е, а потенциал φ = 13,0 кВ. Определите неизвестную величину E.

24792
Электрическое поле создается в вакууме зарядом, распределенным по бесконечному цилиндру с объемной плотностью ρ(r), где r – расстояние от оси цилиндра.
1. С помощью теоремы Гаусса вывести формулы зависимостей E(r) напряженности поля системы от расстояния r во всех областях пространства;
2. По полученным выражениям E(r) вывести формулы зависимостей потенциала φ(r) электрического поля системы от расстояния r во всех областях пространства;
3. Записать числовые выражения зависимостей Er(r) и φ(r) и рассчитать их значение с заданным шагом в заданном диапазоне расстояний r; результаты свести в таблицу;
4. По данным таблицы значений построить в масштабе графики Er(r) и φ(r).
Нулевой уровень потенциала – на поверхности цилиндра (φ(R)= 0).
n = 1/2, ρ = ρ0n·r/R, ρ0 = 0,5 мкКл/м3; R = 5 см.

24793
Электрическое поле создается в вакууме зарядом, распределенным по шару с объемной плотностью ρ(r), где r – расстояние от центра шара.
1. С помощью теоремы Гаусса вывести формулы зависимостей E(r) напряженности поля системы от расстояния r во всех областях пространства;
2. По полученным выражениям E(r) вывести формулы зависимостей потенциала φ(r) электрического поля системы от расстояния r во всех областях пространства;
3. Записать числовые выражения зависимостей Er(r) и φ(r) и рассчитать их значение с заданным шагом в заданном диапазоне расстояний r; результаты свести в таблицу;
4. По данным таблицы значений построить в масштабе графики Er(r) и φ(r).
Нулевой уровень потенциала – на бесконечности (φ(∞)=0).

n = 3/2,
ρ = ρ0n·r/R,
ρ0 = 0,5 мкКл/м3 = 5·10–7 Кл/м3,
R = 5 см = 0,05 м

10196
Бесконечный тонкий стержень, ограниченный с одной стороны, несет равномерно распределенный заряд с линейной плотностью τ = 0,5 мкКл/м. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке A, лежащей на оси стержня на расстоянии а = 20 см от его начала.

10200
По тонкому кольцу равномерно распределен заряд Q = 10 нКл с линейной плотностью τ = 0,01 мкКл/м. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке А, лежащей на оси кольца и удаленной от его центра на расстояние, равное радиусу кольца.