Консультация № 160039
09.02.2009, 20:25
0.00 руб.
0 4 2
Здравствуйте!
Помогите пожалуйста решить задачу: Диполь с электрическим моментом р=100пКл*м свободно установился в свободном электрическом поле напряженностью Е=200кВ/м. Определить работу внешних сил, которую необходимо совершить для поворота диполя на угол [$945$]=180[$186$]
Заранее благодарю, огромное спасибо за помощь!

Обсуждение

Неизвестный
09.02.2009, 23:38
общий
это ответ
Здравствуйте, Улитина Наталья Владимировна!
Диполь с электрическим моментом
р=100пКл*м
свободно установился в свободном электрическом поле напряженностью
Е=200кВ/м.
Определить работу внешних сил, которую необходимо совершить для поворота диполя на угол
?=180?
__
Работа по перемещению заряда в поле напряженностю 'E'
A= F*L= q*E*L

Диполь с эл. моментом
p= q*L
состоит из двух зарядов
'+q' и '-q'
расположенных на расстоянии
L
друг от друга.

Если мы повернем диполь на 180o, то тем самим мы переместим каждый из зарядов диполя против силы поля на расстояние 'L'.
При этом будет выполнена работа
A= 2*q*L*E= 2*p*E
A= 2*100e-12*200e3= 4,00E-5 (Дж)= 40 (мкДж)
Неизвестный
10.02.2009, 00:35
общий
это ответ
Здравствуйте, Улитина Наталья Владимировна!
Решение:
Дано: р=100пКл*м = 10^-10Кл*м; Е=200кВ/м = 2*10^5 В/м; α=180º.
Работа внешних сил А связана с изменением потенциальной энергии ΔЕпот = Епот1 – Епот2, где Епот1 и Епот2 – потенциальные энергии системы соответственно в начальном и конечном состояниях. Так как потенциальная энергия диполя в электрическом поле выражается формулой Епот = -р*Е*cosα, то
А = р*Е*(cos α0 – cos α) = р*Е*(cos 0º - cos 180º) = 2*p*E = 2*10^-10Кл*м*2*10^5 В/м =
= 4*10^-5 Кл*В = 0,4*10^-6 Дж = 0,4 мкДж.
Ответ: Работа внешних сил для поворота диполя составляет 0,4 мкДж.
Неизвестный
10.02.2009, 01:07
общий
При попытке выразить ответ в дольных единицах к сожалению ошибся.
4*10^-5 Дж = 40*10^-6 Дж, а не 0,4*10^-6 Дж.
Скоморохов Владимир Иванович.
Неизвестный
10.02.2009, 11:02
общий
Здравствуйте Скоморохов Владимир Иванович и Baybak! Очень благодарна Вам за помощь, огромнейшее Вам спасибо!
Форма ответа