«Электростатика» и «Постоянный электрический ток»

3.1 Три одинаковых заряда по нКл помещены в вершины равностороннего треугольника со стороной см. Какая сила действует на каждый из этих зарядов?

3.2 Два заряда находятся в вакууме на расстоянии см друг от друга и взаимодействуют с такой же силой, как в воде на расстоянии см. Определить диэлектрическую проницаемость воды.

3.3 Два шарика весом 25 Н каждый подвешены на тонких шёлковых нитях длиной 5 м так, что они соприкасаются друг с другом. Шарикам сообщают одноимённые заряды по 40 нКл. Определить расстояние между центрами шариков, на которое они разойдутся после зарядки.

3.4 Пылинка массой 150 мкг, имеющая электрический заряд 40 нКл, влетела в электрическое поле в направлении силовых линий. После прохождения разности потенциалов 250 В пылинка имела скорость 10 м/с. Определить скорость пылинки до того как она влетела в поле.

3.5 Пространство между пластинами плоского кон­денсатора заполнено двумя слоями диэлектрика: стекла толщиной d₁ = 0,2 см и слоем парафина толщиной d₂ = 0,3 см. Разность потенциалов между обкладками U = 300 В. Определить напряженность Е поля и падение потенциала в каждом из слоев.

3.6 Обкладки плоского конденсатора, разделённые пластинкой эбонита толщиной 2 мм, взаимодействуют с силой 100 мН. Найти заряд на обкладках конденсатора, если разность потенциалов между ними составляет 500 В.

3.7 К батарее с ЭДС = 300 В включены два плоских конденсатора емкостями С₁ = 2 пФ и С₂ = 3 пФ. Определить заряд Q и напряжение U на пластинках конденсаторов при последовательном и параллельном соединени­ях.

3.8 Длинная прямая тонкая проволока несет равно­мерно

распределенный заряд. Вычислить линейную плот­ность заряда, если напряженность поля на расстоянии r = 0,5 м от проволоки против ее середины E = 2 В /см.

3.9 Заряд равномерно распределен по бесконечной плоскости с поверхностной плотностью = 10 нКл/м². Определить разность потенциалов двух точек поля, одна из которых на плоскости, а другая удалена от нее на расстояние a = 10 см.

3.10 ЭДС батареи = 80 В, внутреннее сопротивле­ние r = 5 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность Р = 100 Вт. Определить силу тока I в цепи, напряжение U, под которым находится внешняя цепь, и ее сопротив­ление R.

3.11 Аккумулятор с 12 В заряжается от сети постоянного тока с напряжением 15 В. Определить напряжение на клеммах аккумулятора, если его внутрен­нее сопротивление r = 10 Ом.

3.12 Нихромовая спираль нагревательного прибора должна иметь сопротивление 30 Ом при температуре накала 900ºС. Сколько метров проволоки надо взять для изготовления спирали, если площадь поперечного сечения проволоки S = 0,3 мм²?

3.13 Определить силу тока в цепи, состоящей из двух элементов с ЭДС = l,6 В и = 1,2 В и внутренними сопротивлениями r₁= 0,6 Ом и r₂ = 0,4 Ом, соединенных одноименными полюсами.

3.14 Внешняя цепь источника тока потребляет мощ­ность Р = 0,75 Вт. Определить силу тока в цепи, если ЭДС источника тока = 2 В и внутреннее сопротивление r = 1 Ом.

3.15 К батарейке с ЭДС 4,5 В и внутренним сопротивлением 1 Ом подключили резистор сопротивлением 8 Ом. Какой силы ток течет в цепи? Чему равно напряжение на внешнем сопротивлении?

3.16 При подключении к источнику тока с ЭДС 15 В сопротивления 15 Ом КПД источника 75%. Какую максимальную мощность во внешней цепи может выделять данный источник?

3.17 ЭДС батареи 12 В. При силе тока I = 4 А. КПД батареи = 0,6. Определить внутреннее сопротив­ление r батареи.

3.18 Сила тока в проводнике сопротивлением 10 Ом за время t = 50 с равномерно нарастает от I₁ = 5 А до I₂ = 10 А. Определить количество теплоты, выделившееся за это время в проводнике.

3.19 По проводу течет ток силой . Найти массу электронов, проходящих через поперечное сечение этого провода за время ч.

3.20 Определить разность потенциалов между точками, отстоящими от заряда 4 нКл на расстояниях 16 см и 20 см.