Билеты по физике / Билет23

23

1) Напряженность – сила, с которой поле действует на малый положительный заряд, внесенный в это поле. Это силовая характеристика поля: Е=F/q. Потенциал- энергетическая характеристика, которая численно равна работе , которую совершают силы поля над положительным зарядом при удалении его из данной точки в бесконечность. A∞=qφ => φ=A∞/q. φ=q/4πε₀α, A=q∆φ, => φ численно равен W/q. Связь между потенциалом и напряженностью такая же, как и связь между силой и работой: dA=Fdℓ=Eq₀dℓ. dA=φq₀-q₀ (φ+dφ)=-q₀dφ. E=-dφ/dℓ=-q∞dφ. Градиентом скалярной величины называется вектор, направленный в сторону возрастания этой величины и численно равный скорости изменения этой величины. grad φ противоположен по направлению вектору напряженности. Поверхность одинакового потенциала называется эквипотенциальной поверхностью. При перемещении по эквипотенциальной поверхности потенциал не меняется (dq=0) Следовательно касательная к поверхности составляющая вектора E=0 => вектор Е в каждой точке направлен по нормали к эквипотенциальной поверхности.

2)B~I, B=f(размер, форма проводников)б B=f(расположение точки, где требуется найти элемент тока Idl – ток IB бесконечно малой длине проводника dl. Теорема Био-Савара-Лапласа. dB=μIdℓsinα/4πr², где а – угол между элементом тока и направлением на точку. Принцип суперпозиции: B=∑Bi. Вектор индукции м.п. равен сумме векторов всех магнитных полей. Направление В определяется по правилу правого винта: Магнитные индукции dB1,dB2 элементов тока Idl направлены на точку О => а=30⁰ => sina=1, R=const => B=μoI/4πR²∫(0,2πR)dl=l μoI/4πR²=μoI/2R – магнитная индукция в центре кольцевого тока.

3)Дано а)Последовательное соединение: q=q1=q2, U=U1+U2, т.к. C=q/U, то

U=6В C1=q/U1, C2=q/U2 или C1U1=C2U2 => U2=C1U1/C2

С1=2мкФ U=U1+U2=C1U1/C2, U1=UC2/(C1+C2)=4B, U2=U-U1=2B

С2=4мкФ q=q1=q2=C1U1=8 мкКл

q1,q2,U1,U2-? б) При параллельном соединении q=q1+q2, U=U1=U2,

C1=q1/U,C2=q2/U,q1=C1U,q2-C2U,q1=12*10^-6 Кл, q2=24*10^-6 Кл

U=U1=U2=6B

4)Дано dQ=I²Rdr, I=vr, где v=(Imax-Io)/t=Imax/t

Io=0 Q=∫dQ=∫(0,1)Imax²τ²Rdτ/t²= Imax²Rt³/3 t²=> Im=(3Q/Rt)^1/2

t=10c v=Im/t=1 А/c

Q=1кДж

R=30 м

v-?

5)Дано ε=dФ/dt,ε=IR=dqR/dt

q=10^-5 Кл dФ/dt=dqR/dt => ∫dФ=R∫dq => Ф=∆йК=30 мВ

R= 30 Ом

Ф-?