Файл: 0 с объемной плотностью заряда, зависящей от координаты точки.docx
Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 69
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
М ИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИфедеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образования«Тольяттинский государственный университет»Институт инженерной и экологической безопасности(наименование института полностью)Кафедра /департамент /центр __________________________________________________(наименование кафедры/департамента/центра полностью)ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ №1по дисциплине (учебному курсу) «Физика 2»(наименование дисциплины (учебного курса)Вариант 16
Тольятти 2023Задача 1Э лектрический заряд распределен в пространственном слое между двумя параллельными бесконечными плоскостями симметрично относительно центральной плоскости x = 0 с объемной плотностью заряда , зависящей от координаты точки. Ось Xперпендикулярна слою. Толщина слоя 2d. Найти с помощью теоремы Гаусса зависимость проекции Ex на ось Xвектора напряженности электрического поля от координаты точки x. Построить график этой зависимости Ex(x) в интервале изменения координаты xот – 2dдо 2d.
Задача 2Н айти потенциал электростатического поля, создаваемого отрезком прямой длиной в точке A. Отрезок равномерно заряжен с линейной плотностью заряда . Точка A лежит на оси , направленной вдоль отрезка, на расстоянии a от его середины.
Задача 3В схеме, приведенной на рисунке, ЭДС источников , сопротивления резисторов , сопротивление амперметра равно . Найти показание амперметра. Внутренним сопротивлением источников пренебречь.
| Студент | Шорин Думан Жасуланович (И.О. Фамилия) | |
| Группа | ТБбд-2102а | |
| Преподаватель | Мелешко Игорь Вениаминович (И.О. Фамилия) | |
| Дано: | Решение:По теореме Гаусса: так как плоскости, ограничивающие слой бесконечны, то в силу симметрии Выберем замкнутую поверхность в виде цилиндра с основанием и высотой , тогда Так как .При . |
Задача 2Н айти потенциал электростатического поля, создаваемого отрезком прямой длиной в точке A. Отрезок равномерно заряжен с линейной плотностью заряда . Точка A лежит на оси , направленной вдоль отрезка, на расстоянии a от его середины.
| Дано: | Решение: Выделим на проводнике элементарный отрезок длины , несущий заряд где - линейная плотность заряда. Этот точечный заряд создает электрическое поле, потенциал которого в заданной точке A, равен – электрическая постоянная – расстояние от точки А до элемента .Интегрируя это выражение в пределах от до получим результирующий потенциал поля всего проводника: Ответ: 20,57 В. |
Задача 3В схеме, приведенной на рисунке, ЭДС источников , сопротивления резисторов , сопротивление амперметра равно . Найти показание амперметра. Внутренним сопротивлением источников пренебречь.
| Дано: | Решение: Выберем произвольное направление токов. По первому правилу Кирхгофа алгебраическая сумма токов, сходящихся в одном узле, равна нулю: По второму правилу Кирхгофа для замкнутой цепи Второе правило Кирхгофа для контура I Выразим и подстваим сюда через Второе правило Кирхгофа для контура II Исключим . Для этого умножим предпоследнее равенство на а последнее на и вычтем результаты друг из друга. Отсюда получаем: Ответ: . |
Решение:
так как плоскости, ограничивающие слой бесконечны, то в силу симметрии
и высотой
, тогда
.
.
, несущий заряд
где
- линейная плотность заряда. Этот точечный заряд создает электрическое поле, потенциал которого в заданной точке A, равен
– электрическая постоянная
– расстояние от точки А до элемента
до
получим результирующий потенциал поля всего проводника:
через
. Для этого умножим предпоследнее равенство на
а последнее на
и вычтем результаты друг из друга.
.