3. Якій різниці потенціалів можна спостерігати між точками однорідного електричного поля, що знаходяться на відстані

Изумрудный_Пегас_183

64

Щоб знайти різницю потенціалів між точками однорідного електричного поля відповідно до задачі 3, спочатку використаємо формулу для напруженості електричного поля \(E\) та формулу для різниці потенціалів \(V\).

Формула для напруженості електричного поля \(E\) в однорідному електричному полі:

\[E = \frac{U}{d}\]

де \(U\) - напруга (підставляємо -6 В), \(d\) - відстань між точками (підставляємо 0,3 м).

Тепер можемо знайти значення напруженості електричного поля:

\[E = \frac{-6 \, \text{В}}{0,3 \, \text{м}} = -20 \, \text{В/м}\]

Тепер, використовуючи відому формулу для різниці потенціалів \(V\) в електричному полі:

\[V = E \cdot d\]

підставляємо значення напруженості електричного поля \(E\) (-20 В/м) та відстань між точками \(d\) (0,3 м):

\[V = -20 \, \text{В/м} \cdot 0,3 \, \text{м} = -6 \, \text{В}\]

Отже, різниця потенціалів між точками однорідного електричного поля становить -6 В.

У задачі 4, щоб знайти напругу на батареї конденсаторів, можемо скористатися формулою для заряду конденсатора:

\[Q = C \cdot V\]

де \(Q\) - заряд, \(C\) - ємність, \(V\) - напруга.

Спочатку обчислимо заряд \(Q\) на зарядженому конденсаторі:

\[Q_1 = C_1 \cdot V_1\]

підставимо дані з задачі: \(C_1 = 10 \, \text{мкФ}\) та \(V_1 = 24 \, \text{В}\):

\[Q_1 = 10 \, \text{мкФ} \cdot 24 \, \text{В} = 240 \, \text{мкКл}\]

Тепер обчислимо заряд \(Q_2\) на незарядженому конденсаторі:

\[Q_2 = C_2 \cdot V_2\]

підставимо дані з задачі: \(C_2 = 30 \, \text{мкФ}\), \(V_2 = 0 \, \text{В}\) (незаряджений конденсатор):

\[Q_2 = 30 \, \text{мкФ} \cdot 0 \, \text{В} = 0 \, \text{мкКл}\]

Також знаємо, що заряд при з"єднанні паралельно з"єднаних конденсаторів залишається незмінним:

\[Q = Q_1 + Q_2\]

\[Q = 240 \, \text{мкКл} + 0 \, \text{мкКл} = 240 \, \text{мкКл}\]

Тепер можна знайти напругу \(V\) на батареї конденсаторів, використовуючи заряд \(Q\) та загальну ємність \(C\):

\[V = \frac{Q}{C}\]

\[V = \frac{240 \, \text{мкКл}}{10 \, \text{мкФ} + 30 \, \text{мкФ}}\]

\[V = \frac{240 \, \text{мкКл}}{40 \, \text{мкФ}} = 6 \, \text{В}\]

Отже, напруга на батареї конденсаторів, коли до зарядженого конденсатора з ємністю 10 мкФ та напругою 24 В приєднати паралельно незаряджений конденсатор з ємністю 30 мкФ, становить 6 В.

У задачі 5, щоб знайти енергію \(W\) плоского конденсатора, можемо скористатися формулою:

\[W = \frac{1}{2} C V^2\]

де \(W\) - енергія, \(C\) - ємність, \(V\) - напруга.

Підставимо дані з задачі: \(C = 0.1 \, \text{см}^2\), \(d = 0.5 \, \text{см}\), \(k = 2\), \(V = 400 \, \text{В}\):

\[W = \frac{1}{2} \cdot 0.1 \, \text{см}^2 \cdot 400 \, \text{В}^2\]

\[W = 0.02 \, \text{см}^2 \cdot 40000 \, \text{В}^2 = 800 \, \text{Вт}\]

Отже, плоский конденсатор з площею пластин 0.1 см^2, заповнений шаром діелектрика завтовшки 0.5 см та з діелектричною проникністю 2, має енергію 800 Вт.

У задачі 6, щоб знайти швидкість \(v\) розганяючогося електрона, необхідно знати значення напруги \(U\) та маси електрона \(m\). Дані в задачі відсутні, тому неможливо обчислити швидкість без цих вхідних даних. Provelyte задачу для подібних величин в якості \(U\) та \(m\), і я допоможу вам розрахувати швидкість розганяючогося електрона.