Діелектричні властивості речовин

 Завдання 1-го рівня складності

11.1.1. Прикладене до діелектрика зовнішнє електричне поле

А) повністю компенсується полем зв'язаних зарядів;

Б) частково компенсується полем зв'язаних зарядів;

В) частково компенсується за рахунок дрейфового руху зв'язаних

зарядів;

Г) залишається незмінним всередині діелектрика.

11.1.2. Характерна для діелектриків концентрація носіїв струму порядку

А) ; Б) ; В) ; Г) .

11.1.3. Вкажіть тип матеріалу з шириною забороненої зони

А) провідник; Б) діелектрик;

В) напівпровідник; Г) розплавлений метал.

11.1.4. Що відбувається в полярному діелектрику при внесенні його в однорідне електростатичне поле?

1. Орієнтація електричних моментів молекулярних диполів проти поля;

2. Зміщення молекулярних диполів вздовж поля;

3. Зміщення молекулярних диполів проти поля;

4. Орієнтація електричних моментів молекулярних диполів вздовж поля.

11.1.5. Що відбувається в неполярному діелектрику при внесенні його в однорідне електричне поле?

1. Зміщення молекулярних диполів вздовж поля;

2. Всі індуковані дипольні моменти орієнтуються перпендикулярно до ліній напруженості електричного поля;

3. Орієнтація електричних моментів молекулярних диполів вздовж поля;

4. Центри мас позитивних і негативних зарядів зміщуються на деяку відстань .

11.1.6. Загальний вираз для потоку вектора електричного зміщення має вигляд

А) ; Б) ; В) ; Г) .

11.1.7. Від чого залежить електрична міцність кристалічних діелек­триків?

А) густини діелектрика; Б) температури;

В) концентрації дефектів гратки; Г) товщини діелектрика.

11.1.8. Величина поляризованості діелектрика залежить від

А) форми діелектрика;

Б) напрямку зовнішнього електричного поля;

В) товщини діелектрика;

Г) дипольного моменту діелектрика.

11.1.9. У сегнетоелектриках при досягненні температури Кюрі

А) відбувається перебудова кристалічної гратки;

Б) величина спонтанної поляризації набуває максимального значення;

В) відбувається перехід у параелектричний стан;

Г) втрачаються феромагнітні властивості.

11.1.10. Який з наведених виразів є означенням вектора електричного зміщення?

А) ; Б) ;

В) ; Г) .

11.1.11. Зміна температури діелектрика під дією зовнішнього елек­тричного поля називається …

А) прямим піроелектричним ефектом;

Б) електрокалоричним ефектом;

В) поперечним п’єзоелектричним ефектом;

Г) ефектом Пельт’є.

11.1.12. Між двома точковими зарядами +q та –q розташували тонкий стержень із діелектрика, як показано на рисунку. Як при цьому змінилася сила взаємодії між зарядами?

А) зменшилася; Б) збільшилася; В) не змінилася.

11.1.13. Речовини, які характеризуються аномально великою діелек­тричною проникністю належать до групи:

А) електретів; Б) параелектриків;

В) сегнетоелектриків; Г) п’єзоелектриків.

11.1.14. Діелектрична сприйнятливість речовин від’ємною:

А) не буває для жодних діелектриків;

Б) може бути тільки в окремих сегнетоелектриках.

11.1.15. Силові лінії електростатичного поля рівномірно зарядженого від’ємним зарядом діелектрика:

А) Нахилені під певним кутом до поверхні діелектрика;

Б) Перпендикулярні до поверхні діелектрика;

В) Починаються на поверхні діелектрика;

Г) Закінчуються на поверхні діелектрика

Д) Проникають всередину діелектрика

  Завдання 2-го рівня складності

11.2.1. При збільшенні товщини діелектрика його електрична міцність

А) зростає; Б) спадає;

В) залишається незмінною; Г) спочатку зростає, а потім спадає.

11.2.2. В яких випадках орієнтація дипольних моментів полярних молекул буде повнішою?

1. Чим більша напруженість електричного поля, чим вища температура;

2. Чим більша величина дипольного моменту молекул, чим вища температура;

3. Чим менша напруженість електричного поля, чим більша концентрація молекул;

4. Чим більша напруженість електричного поля, чим нижча температура.

11.2.3. Яка із особливостей діелектриків характерна лише для непо­лярних діелектриків при відсутності зовнішнього електричного поля?

А) Сумарний вектор електричних моментів всіх молекул

діелектрика дорівнює нулю;

Б) Електричний момент кожної молекули дорівнює нулю;

В) Електричний момент кожної молекули відмінний від нуля;

Г) Результуючий вектор електричних моментів молекул одиниці

об’єму діелектрика дорівнює нулю.

11.2.4. Результуюче поле всередині діелектрика, що знаходиться в зовніш­ньому електричному полі, визначається за формулою

А) ; Б) ;

В) ; Г) .

11.2.5. Третину об’єму повітряного конденсатора заповнили діелектриком з діелектричною провідністю . Який випадок заповнення відповідає найбільшій ємності конденсатора?

А) Б) В) Г)

11.2.6. Розташуйте типи поляризації діелектриків у порядку зростання часу встановлення поляризації

А) Іонно-релаксаційна; Б) Дипольно-пружна;

В) Іонна; Г) Міграційна.

1 1.2.7. Конденсатор заповнений діелектриком так, як показано на рисунку. Які еквівалентні схеми системи плоских конденсаторів різної ємності будуть вірними у цьому випадку?

А	Б	В

11.2.8. Вкажіть вираз, що відповідає енергії пружного диполя у зовніш­ньому електричному полі з напруженістю .

А) ; Б) ;

В) ; Г) .

11.2.9. На якому рисунку правильно зображені лінії вектора електричного зміщення?

А)	Б)	В)	Г)

11.2.10. Яка з формул відповідає інтегральній формі теореми Гаусса для електричного поля в середовищі?

А) ; Б) ;

В) ; Г) .

11.2.11. Під час багатократного процесу переполяризації діелектрика змінним електричним полем енергія джерела ЕРС витрачається:

А) для всіх діелектриків; Б) тільки для неполярних;

В) тільки для полярних; Г) тільки для піроелектриків;

Д) тільки для сегнетоелектриків.

11.2.12. На рисунку зображено електростатичне поле на межі розділу двох діелектриків з діелектричними проникностями та . Порівняти і між собою і вказати лінії напруженості чи зміщення зображені на рисунку.

А) 1>2, лінії вектора ; Б) 1>2, лінії вектора ; В) 1<2, лінії вектора ; Г) 1<2, лінії вектора .

11.2.13. Поставте у відповідність механізм поляризації і вираз для поляри­зованості, що йому відповідає

А) Іонна; Б) Іонно-релаксаційна; В) Пружно-дипольна; Г) Дипольно-релаксаційна.

1) ; 2) ; 3) ; 4) .

11.2.14. У діелектрику, вміщеному в електричне поле, зробили невелику порожнину. Для якої порожнини напруженість електричного поля E₀ в порожнині буде збігатися з індукцією електричного поля D.

1) Якщо порожнина має вигляд тонкого диска;

2) Якщо порожнина має вигляд вузького каналу;

3) Якщо порожнина має кулясту форму;

4) При будь-якій формі порожнини.

   Завдання 3-го рівня складності

11.3.1. Металічній кулі діаметром надали заряд 0,20 Кл. Який мак­си­мальний заряд втримається на кулі, що оточена повітрям, елек­трична міцність якого кВ/мм? (відповідь заокруглити до 0,01 Кл)

А) 0,01; Б) 0,07; В) 0,13; Г) 0,20; Д) 0,24.

11.3.2. На якій відстані необхідно розмістити два точкові заряди у воді ( ), щоб взаємодія між ними дорівнювала взаємодії цих зарядів у вакуумі на відстані ? Відповідь подати з точністю до 0,1см.

А) 2,3; Б) 177,0; В) 0,3; Г) 5,1; Д) 5,3.

11.3.3. Нескінченна плоскопаралельна пластинка з ізотропного і одно­рідного діелектрика ( ) розміщена перпендикулярно до ліній напруженості зовнішнього електричного поля . Обчисліть поверхневу густину зв’язаних зарядів (в нКл/м²).

А) 44; Б) 89; В) 91; Г) 112; Д) 120.

11.3.4. Діелектрик перебуває у зовнішньому електричному полі . Величина поля зв’язаних зарядів . Вкажіть величину результуючого поля у діелектрику (в В/м).

А) 30; Б) 40; В) 50; Г) 60; Д) 70.

11.3.5. На рисунку подана схематична залежність ємності певного кон­ден­сатора від напруги між його обкладками¹. Яким діелектриком заповнений конденсатор?

A) Неполярним діелектриком; Б) Піроелектриком; В) Сегнетоелектриком; Г) П’єзоелектриком; Д) Електретом; Е) Рідким полярним діелектриком.

Розділ 12