RFpro.ru: Физика
| Хостинг портала RFpro.ru: РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RFPRO.RU
Чемпионы рейтинга экспертов в этой рассылке
/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные и естественные науки / Физика
Вопрос № 172336: Приетствую вас эксперты, и прошу помощи! Диполь с электрическим моментом Pе=10-10 степени Кл×м подвешен на упругой нити. При возбуждении электрического поля напряженностью Е=3×103 В/м перпендикулярно плеч... Вопрос № 172337: Приетствую вас эксперты! Имеются две концентрические металлические сферы радиусами R1=3 см и R2=6 см. Пространство между сферами заполнено парафином (Е=2). Заряд внутренней сферы q1=-1 нКл, а внешней - q2... Вопрос № 172338: Здравствуйте эксперты! Диэлектрик поместили в электрическое поле напряжённостью Е0=20 кВ/м. Чему равна поляризованность Р диэлектрика, если напряжён-ность среднего макроскопического поля в диэлектрике оказалась равной 4 кВ/... Вопрос № 172342: Уважаемые эксперты, прошу помощи ещё с этой задачей! Заранее спасибо! 64 капли ртути, каждая радиусом r=1 мм и с зарядом q=1 нКл, находятся на бесконечном расстоянии друг от друга, а затем сливаются в одну каплю. Определить изменение энергии сис... Вопрос № 172336:
Приетствую вас эксперты, и прошу помощи!
Отправлен: 19.09.2009, 15:31 Отвечает Гордиенко Андрей Владимирович, Профессионал : Здравствуйте, Dflame.  В однородном внешнем электрическом поле на диполь действует пара сил qE и –qE, момент которой равен векторному произведению электрического момента диполя pe на напряженность электрического поля E: M = [pe, E]. Модуль этого момента равен M = pe ∙ E ∙ sin θ = pe ∙ E ∙ sin (π/2 - α) = pe ∙ E ∙ cos α. Постоянная кручения нити определится как отношение крутящего момента к углу закручивания нити: C = M/α = (pe ∙ E ∙ cos α)/α. (1) Подставляя в формулу (1) числовые значения величин, получим C = (1 ∙ 10-10 ∙ 3 ∙ 103 ∙ cos π/6)/(π/6) ≈ 3 ∙ 10-7 ∙ 0,8660/0,5236 ≈ 4,96 ∙ 10-7 ((Н ∙ м)/рад). Ответ: 4,96 ∙ 10-7 (Н ∙ м)/рад. С уважением. ----- Пусть говорят дела
Ответ отправил: Гордиенко Андрей Владимирович, Профессионал
Вопрос № 172337:
Приетствую вас эксперты!
Отправлен: 19.09.2009, 15:37 Отвечает Гордиенко Андрей Владимирович, Профессионал : Здравствуйте, Dflame. Рисунок, иллюстрирующий решение задачи, Вы можете посмотреть по ссылке. Рекомендую Вам рассмотреть ответ на вопрос № 172271. Тогда станет понятным и решение Вашей задачи. Согласно теореме Гаусса – Остроградского, искомые напряженности поля равны - в точке c r = r1 Er1 = 0, - в точке c r = r2 Er2 = q1/(4πε1ε0r22), где ε1 – диэлектрическая проницаемость парафина, - в точке c r = r3 Er3 = (q2 + q1)/(4πε2ε0r32), где ε2 – диэлектрическая проницаемость вакуума. После подстановки в эти формулы числовых значений величин окончательно получаем Er1 = 0, Er2 = (-1 ∙ 10-9)/(4 ∙ π ∙ 2 ∙ 8,85 ∙ 10-12 ∙ (0,05)2) ≈ -1,8 ∙ 103 (В/м), Er3 = (2 ∙ 10-9 - 1 ∙ 10-9)/(4 ∙ π ∙ 1 ∙ 8,85 ∙ 10-12 ∙ (0,09)2) ≈ 9,0 ∙ 102 (В/м). Ответ: 0; -1,8 ∙ 103 В/м; 9,0 ∙ 102 В/м. С уважением. ----- Пусть говорят дела
Ответ отправил: Гордиенко Андрей Владимирович, Профессионал
Вопрос № 172338:
Отправлен: 19.09.2009, 15:42 Отвечает Гордиенко Андрей Владимирович, Профессионал : Здравствуйте, Dflame. Связь между напряженностью E поля в диэлектрике и напряженностью E0 внешнего поля выражается формулой E = E0 – P/ε0, откуда следует, что P = (E0 – E)ε0 = (20 ∙ 103 – 4 ∙ 103) ∙ 8,85 ∙ 10-12 ≈ 140 ∙ 10-9 = 1,4 ∙ 10-7 (Кл/м2). Ответ: 1,4 ∙ 10-7 Кл/м2. С уважением. ----- Пусть говорят дела
Ответ отправил: Гордиенко Андрей Владимирович, Профессионал
Вопрос № 172342:
Уважаемые эксперты, прошу помощи ещё с этой задачей! Заранее спасибо!
Отправлен: 19.09.2009, 16:54 Отвечает Гордиенко Андрей Владимирович, Профессионал : Здравствуйте, Dflame. Заряд q создает электрическое поле только в области вне капли. Полная энергия электрического поля равна W = (V)∫wedV, где we = ε0E2/2 – плотность энергии электрического поля. Сферическая симметрия позволяет найти напряженность поля с помощью теоремы Остроградского – Гаусса: (S)∫EdS = Σq/ε0, где S – площадь вспомогательной поверхности, которой, очевидно, следует придать форму сферы, концентричной рассматриваемому заряду. Для расчета поля маленькой капли ртути проведем вспомогательную поверхность S. Считая заряд капли положительным, получим, что (S)∫EdS = 4πr2E, где r – радиус вспомогательной поверхности. При r ≥ R суммарный заряд, охваченный поверхностью S2, равен Σq = q, E = q/(4πε0r2 ), we = q2/(32π2ε0r4). Возьмем в качестве элементарного объема dV тонкий шаровой слой толщины dr, в пределах которого E и we постоянны. Тогда dV = 4πr2dr, а энергия поля маленькой капли ртути равна W = q2/(8πε0) ∙ R∫∞ dr/r2) = q2/(8πε0R). (1) Первоначально капли ртути бесконечно удалены друг от друга, поэтому взаимодействием их зарядов можно пренебречь. Суммарное поле шестидесяти четырех капель ртути равно сумме полей каждой из капель, то есть W1 = 64W = 8q2/(πε0R). Формулой (1) можно воспользоваться и для определения поля большой капли ртути, образовавшейся после слияния маленьких капель, если учесть, что заряд образовавшейся капли равен 64q, а ее радиус – 4R. Тогда W2 = 8 ∙ (64q )2/(4πε0R) = 8192q2/(πε0R). Изменение энергии системы после слияния равно ∆W = W2 – W1 = 8184q2/(πε0R) = 8184 ∙ (1 ∙ 10-9)2/(π ∙ 8,85 ∙ 10-12 ∙ 0,001) ≈ 0,29 (Дж). Энергия системы увеличилась, так как на преодоление взаимного отталкивания одноименно заряженных капель была затрачена работа A = ∆W. Силы поля при этом совершают отрицательную работу (поле получает энергию). Ответ: 0,29 Дж. С уважением. ----- Пусть говорят дела
Ответ отправил: Гордиенко Андрей Владимирович, Профессионал
Оценить выпуск »
Задать вопрос экспертам этой рассылки »Скажите "спасибо" эксперту, который помог Вам!Отправьте СМС-сообщение с тестом #thank НОМЕР_ОТВЕТАна короткий номер 1151 (Россия) Номер ответа и конкретный текст СМС указан внизу каждого ответа.
* Стоимость одного СМС-сообщения от 7.15 руб. и зависит от оператора сотовой связи.
(полный список тарифов) © 2001-2009, Портал RFpro.ru, Россия
Авторское право: ООО "Мастер-Эксперт Про" Автор: Калашников О.А. | Программирование: Гладенюк А.Г. Хостинг: Компания "Московский хостер" Версия системы: 2009.6.9 от 22.09.2009 |
| В избранное | ||
