Консультация # 194314: Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: В плоский конденсатор вставлена параллельно его обкладкам плоская проводящая пластина с зарядом Q. Конденсатор подсоединён к источнику с ЭДС E. Площади пластины и обкладок конденсатора равны S каждая. Расстояния от пластины до обкладок d и 4d. Найти заряды обкладок....Консультация # 194315: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: Электрон помещён в точку A неоднородного электростатического поля и опущен без начальной скорости (рис. 20.2). Нарисовать качественно траекторию электрона и дать объяснение....
Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:
В плоский конденсатор вставлена параллельно его обкладкам плоская проводящая пластина с зарядом Q. Конденсатор подсоединён к источнику с ЭДС E. Площади пластины и обкладок конденсатора равны S каждая. Расстояния от пластины до обкладок d и 4d. Найти заряды обкладок.
Здравствуйте, Zarefo10! Пусть q - заряд правой по схеме обкладки. Тогда заряд левой будет -q , тк заряд в значительных количествах не может накапливаться на соединительных проводах и в источнике. Толщина пластины НЕ указана в условии задачи, поэтому, считаем пластину бесконечно тонкой, а диэлектрик конденсатора - воздух с относительной диэлектрической проницаемостью ε=1 . Разность потенциалов φ1 - φ3 между точками 1 и 3 равна ξ (=приложенная извне ЭДС). Поэтому : (φ1
- φ2) + (φ2 - φ3) = ξ (1).
У нас φ1 - φ2 = Eа·d , φ2 - φ3 = Eк·4d Здесь Eа и Eк - напряженности результирующего электрического поля. Значит, Eа·d + Eк·4d = ξ (2)
Подставим выражения для Eа и Eк в уравнение (2) и умножим обе части уравнения на 2·ε0·S / d . Получим 2q - Q + 8q + 4Q = (2·ε0·S)·ξ / d Искомый заряд правой обкладки q = (2·ε0·S)·ξ / d - 3Q) / 10 =
0,2·ε0·S·ξ / d - 0,3Q Искомый заряд левой обкладки равен -q = 0,3Q - 0,2·ε0·S·ξ / d Тут ε0 - электрическая постоянная, численно равная 8,854187817·10-12 Ф/м .
Проверим верность решения. Для проверки заметим, что ε0·S / 5d = C - ёмкость исходного конденсатора без пластины. Тогда q = C·ξ - 0,3Q . И при вставке НЕзаряженной пластины (с Q=0) мы получаем формулу q = C·ξ , классически-связывающую з
аряд с ёмкостью обычного конденсатора. см также Решебник с пояснениями похожей задачи.
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:
Электрон помещён в точку A неоднородного электростатического поля и опущен без начальной скорости (рис. 20.2). Нарисовать качественно траекторию электрона и дать объяснение.
При ответе на Ваш вопрос я руководствовался этой статьёй.
Предполагаемая траектория электрона показана на рисунке ниже основной линией синего цвета.
У электрона отрицательный
заряд, поэтому со стороны поля на электрон действует сила, направленная противоположно полю. Под действием этой силы электрон получает в точке A начальное ускорение wA, величина которого wA=eEA, где e -- заряд электрона, EA -- величина напряжённости поля в точке A. Это ускорение направлено противоположно полю. У электрона появляется начальная скорость, вектор которой сонаправлен с вектором wA. Поскольку элект
рическое поле становится для электрона ускоряющим, постольку электрон движется по криволинейной траектории, имеющей такой же характер кривизны, что и силовые линии поля. Если бы электрон не обладал массой, то его траектория совпадала бы с силовой линией (на рисунке это показано штриховой линией). Имея массу, электрон стремится двигаться по инерции прямолинейно. Сила, действующая на электрон, направлена по касательной к силовым линиям и образует некоторый угол с вектором скорости электрона. Поэтому
траектория электрона искривляется, но "отстаёт" в этом искривлении от силовой линии из-за инерции электрона. При этом меньшей кривизне силовой линии соответствует меньшее отставание.
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались.
Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора -
для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение.
Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал,
который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом.
Заходите - у нас интересно!