Задача 4. Электростатика. Постоянный электрический ток
На рисунке 4.7 (таблицы 4.1, 4.2) изображены электрические схемы с источниками тока и резисторами. Выполнить следующие задания:
1. Вычислить эквивалентные сопротивления между точками а и b схемы, Rab.
2. Начертить эквивалентную схему замещения с элементом Rab и, используя законы Кирхгофа, найти токи во всех резисторах и всех источниках ЭДС.
3. Найти напряжения на зажимах любого источника (по Вашему выбору).
4. Проверить выполнение баланса мощностей.
5. Между указанными в таблице 4.2 точками схемы включены два последовательно соединённых конденсатора, типы которых также указаны в таблице. Плоский конденсатор имеет квадратные пластины с длиной стороны l1 и расстоянием между ними l2; сферический имеет внутренний радиус l1 и разность радиусов l2; цилиндрический имеет внутренний радиус l1, разность радиусов l2 и длину 20∙l1. Конденсаторы полностью заполнены двумя слоями однородного диэлектрика равной толщины с диэлектрическими проницаемостями ε1 и ε2. Найти заряд на той обкладке, которая присоединена к первой из указанных точек.
6. Найти энергию электрического поля второго конденсатора.
7. Найти среднюю объёмную плотность энергии в этом конденсаторе.
8. Найти поверхностную плотность поляризационных зарядов на всех границах раздела диэлектриков во втором конденсаторе.
9. Получить формулы для электрического смещения, поляризованности и напряжённости электрического поля в зависимости от расстояния, отсчитываемого от указанной в п. 5 обкладки, и построить примерные графики этих зависимостей.
10. Найти силу взаимодействия обкладок между собой. Сделать рисунок.
Об авторе:
Лучшая увеличительная линза - ноги.