Методические указания и контрольные задания для студентов заочников инженерно технических специальностей по курсу «Общая физика»

Основные формулы Закон Кулона где q1 и q2 -величины точечных зарядов; ε0 - электрическая постоянная; ε - диэлектрическая проницаемость среды; г-расстояние между зарядами. Напряженность электрического поля Напряженность поля: Точечного заряда Бесконечно длинной заряженной нити Равномерно заряженной бесконечной плоскости Между двумя разноименно заряженными бесконечными плоскостями где τ-линейная плотность заряда; σ- поверхностная плотность заряда; r- расстояние до источника поля. Электрическое смещение Работа перемещения заряда в электростатическом поле где φ1 и φ2 – потенциалы начальной и конечной точек. Потенциал поля точечного заряда Связь между потенциалом и напряженностью Сила притяжения между двумя разноименно заряженными обкладками конденсатора Где S- площадь пластин Электроемкость: Уединенного проводника Плоского конденсатора Слоистого конденсатора где d – расстояние между пластинами конденсатора; di –толщина i-го слоя диэлектрика; εi-его диэлектрическая проницаемость. Электроемкость батареи конденсаторов, соединенных: Параллельно Последовательно Энергия поля: Заряженного проводника Заряженного конденсатора где V-объем конденсатора Объемная плотность энергии электрического поля Сила тока Закон Ома: в дифференциальной форме в интегральной форме где γ-удельная проводимость; ρ- удельное сопротивление; U-напряжение на концах цепи; R- сопротивление цепи; j-плотность тока. Закон Джоуля –Ленца: В дифференциальной форме В интегральной форме Сопротивление однородного проводника где l –длина проводника; S- площадь его поперечного сечения. Зависимость удельного сопротивления от температуры Где α-температурный коэффициент сопротивления; t – температура по шкале Цельсия. Сила Лоренца Где v- скорость заряда q; В-индукция магнитного поля. Сила Ампера где I – сила тока в проводнике; dl-элемент длины проводника dF=IdlxB Магнитный момент контура с током Где S –площадь контура рm =IS Механический момент, действующий на контур с током в магнитном поле М=рmxB Закон Био –Савара –Лапласа где μ0- магнитная постоянная; μ- магнитная проницаемость среды. Магнитная индукция: В центре кругового тока Поля бесконечно длинного прямого тока Поля, созданного отрезком проводника с током, Поля бесконечно длинного соленоида Где R- радиус кругового тока; r- кратчайшее расстояние до оси проводника; n- число витков на единицу длины соленоида; α1 и α2 – углы между отрезком проводника и линией, соединяющей концы отрезка с точки поля. Сила взаимодействия двух прямолинейных бесконечно длинных параллельных проводников с током на единицу их длины где r –расстояние между точками I1 и I2. Работа по перемещению контура с током в магнитном поле где Ф-магнитный поток через поверхность контура. Магнитный поток однородного магнитного поля через площадку S где α – угол между вектором В и нормалью к площадке. Ф=ВScosα Закон электромагнитной индукции где N – число витков контура. Потокосцепление контура с током где L- индуктивность контура. Электродвижущая сила самоиндукции Индуктивность соленоида где V- объем соленоида; n- число витков на единицу длины соленоида. Мгновенное значение силы тока в цепи, обладающей сопротивлением R и индуктивностью L Энергия магнитного поля Объемная плотность энергии магнитного поля Примеры решения задач 1. Два одинаковых заряда находятся в воздухе на расстоянии 0,1 м друг от друга. Напряженность поля в точке, удаленной на расстояния 0,06 и 0,08 м от одного и другого зарядов, равна 10 кВ/м. Определить потенциал поля в этой точке и величину зарядов. Дано: Е=1· 104 В/м; г3 = 0,1 м; г2 = 0,06 м; г1 = 0,08 м; q1 = q2 = q. Найти: q; φ. Решение. Напряженность Е и потенциал φ поля точечного заряда q определяется по формулам: ; где ε- диэлектрическая проницаемость среды; εо - электрическая постоянная; r- расстояние от заряда до точки поля. Как видно из рис. 1, , так как α= π/2. рис.1 откуда: определим потенциал: Ответ: q=3,5·10-9 Кл; φ=920 В. 2. Две параллельные плоскости одноименно заряжены с поверхностной плотностью зарядов 2 и 4 нКл/м2. Определить напряженность поля: а) между плоскостями; б) вне плоскостей. Дано: σ1= 2 · 10-9 Кл/м2; σ2 = 4 · 10-9 Кл/м2. Найти: Е' и Е". Решение. Как видно из рис. 2, в зазоре между плоскостями Е' = Е2-Е1 так как направления векторов E1 и Е2 противоположны. Тогда где εо — электрическая постоянная. рис. 2 В пространстве вне зазора между плоскостями векторы Е1 и Е2 совпадают по направлению. Поэтому Е" =E1+Е2= =340 В/м. Ответ: Е' = 113 В/м; Е" = 340 В/м. 3. Конденсатор с парафиновым диэлектриком заряжен до разности потенциалов 150 В. Напряженность в нем равна 6·106 В/м, площадь пластин 6 см2. Определить емкость конденсатора и поверхностную плотность заряда на обкладках (ε = 2). Дано: U=150 В; Е=6 · 106 В/м; S=6·10-4 м2; ε = 2. Найти: С и σ. Решение. В плоском конденсаторе напряженность поля Е = , где ε-диэлектрическая проницаемость среды, ε0 - электрическая постоянная. Откуда = εε0Е = 2 · 8,85 · 10-12 · 6 · 106 = 1,1 · 10-4 Кл/м2. В плоском конденсаторе разность потенциалов U и напряжен­ность Е связаны зависимостью E=U/d, где d - зазор между об­кладками. Откуда d= U/E. Емкость С плоского конденсатора опре­деляется по формуле: Ответ: С=4,25 · 10-10 Ф; σ= 1,1 · 10 -4 Кл/м. 4. Энергия плоского воздушного конденсатора 40 нДж, разность потенциалов на обкладках 600 В, площадь пластин 1 см2. Определить расстояние между обкладками, напряженность и объемную плотность энергии поля конденсатора. Дано: W=40нДж =4-10 -8Дж; U=600 В; S= 1 см2 = 10-4 м2; εо = 8,85 ·10-12 Ф/м. Найти: d, E, w.

Похожие:

	Методические указания и контрольные задания для студентов заочников... Охватывают такие вопросы, как определение амплитуд скорости, ускорения и энергии, периода механических колебаний, силы тока, напряжения,...		Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников... Методические указания предназначены для студентов-заочников экономических специальностей сельско­хозяйственных высших учебных заведений,...
	Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников... Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников Салаватского индустриального колледжа		Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников... Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников Салаватского индустриального колледжа
	Российской Федерации Омский государственный технический университет Контрольные задания по немецкому языку для студентов – заочников технических специальностей		Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников... ...
	Методические указания и контрольные задания для студентов первого... Английский язык: Методические указания и контрольные задания для студентов первого		Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников... Государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования
	Методические указания и контрольные задания для студентов специальности 240801. 65 Методические указания по курсу «Безопасность жизнедеятельности» разработаны в соответствии с рекомендациями Минобразования России...		Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников...
	Методические указания и контрольные задания по немецкому языку для... Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Авиационный...		Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников Методические указания составлены в соответствии с рабочей программой по дисциплине "Грузоподъемные механизмы и транспортные средства"...
	Методические указания для выполнения контрольных заданий для студентов... Методические указания предназначены для студентов I курса фдо инженерных специальностей. В методических указаниях содержатся контрольные...		Методические рекомендации к выполнению домашних письменных работ Методические указания предназначены для организации семинарских занятий по курсу «Психология делового общения» для факультетов технических...
	Методические рекомендации к выполнению домашних письменных работ Методические указания предназначены для организации семинарских занятий по курсу «Психология делового общения» для факультетов технических...		Рабочая программа, методические указания и контрольные задания для студентов всех специальностей Культурология: рабочая программа, метод указания и контр задания для студентов всех специальностей идо / Сост. Т. А. Чухно, Н. А....