 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Задания для расчетно-графических работ
|
|
Расчётно-графическая работа 4
Тема: вычисление полей с помощью теоремы Гаусса.
Формулировка задания.
Шар (цилиндр, пластина) радиусом (толщиной) R имеет положительный заряд Q,объемная плотность которого 
зависит от расстояния r до его центра (до оси) по закону, указанному в таблице 2, в соответствии с номером варианта.
Определите:
-напряженность электрического поля на поверхности шара (сферы, цилиндра);
-напряженность электрического поля на расстоянии r = R /2 от центра (от оси);
-потенциал электрического поля в центре шара (на оси);
-разность потенциалов между поверхностью и центром шара (осью цилиндра).
Постройте график зависимости напряженности поля Е = Е (r) от расстояния до центра шара.
Таблица 2. Значения параметров по вариантам. (Варианты 1 – 10)
| Номер Варианта | Заряженное тело | Закон | r 0 | R |
| нКл/м3 | м | |||
| шар |  , Q = 92 e
(элементарный заряд е = 1,6∙10−19 Кл.)
| 10−14 | ||
| шар |  . a= 10 м3-
| |||
| шар | 
| 0,1 | ||
| шар |  , b= 1 мкКл/м
| 0,1 | ||
| шар |  . b= 1 мкКл/м
| 0,1 | ||
| шар | 
| 0,1 | ||
| шар | 
| 10-10 | ||
| цилиндр | 
| 10 | 0,1 | |
| цилиндр | 
| 0,1 | ||
| пластина | 
| 0.02 |
Таблица 3. Индивидуальные задания. Варианты 11 – 25
| Вариант | Задание |
Пространство между двумя концентрическими сферами, радиусы которых R l = 10 см и R 2 = 20 см, заряжено с объемной плотностью  , где b =1 нКл/м, r - расстояние от центра сфер. Определите разность потенциалов между сферами. Постройте график зависимости напряженности электрического поля от расстояния до центра сфер.
| |
Шар радиусом R = 100 м имеет заряд Q = 10 нКл, однородно распределенный по его объему. Шар окружает среда, имеющая объемную плотность электрического заряда, зависящую от расстояния r до центра шара по закону  . Определите разность потенциалов между поверхностью шара и точкой, находящейся на расстоянии r = 2 R oт центра шара. Постройте график зависимости напряженности от расстояния до центра шара.
| |
Шар, имеющий положительный заряд Q = 1 нКл, окружен симметрично отрицательным зарядом с объемной плотностью  , где b = -34,6 нКл/м, R = 1 см - радиус шара, r - расстояние от центра шара. Определите напряженность электрического поля на расстоянии r = 2 R от центра шара. Постройте график зависимости напряженности поля от r.
| |
| Пространство между двумя коаксиальными длинными цилиндрами заполнено электрическим зарядом с объемной плотностью, изменяющейся по закону , где b = 10 нКл/м. Радиусы цилиндров R 1 = 1 см, R 2 = 2 см. Определите разность потенциалов между цилиндрами.
| |
Длинный цилиндр радиусом R = 10 см заряжен так, что объемная плотность электрического заряда r изменяется с расстоянием r от оси по закону  , где r0 = 10 нКл/м3. Определите напряженность электрического поля в точке, находящейся на расстоянии  от оси. Постройте график зависимости напряженности поля от r.
| |
| Длинный цилиндр радиусом R = 2 см несет заряд, равномерно распределенный по его объему с плотностью r = 10 нКл/м3. Определите разность потенциалов между точками, отстоящими от оси цилиндра на расстояниях r 1 = 1 см и r 2 = 3 см. Постройте график зависимости напряженности от расстояния до оси цилиндра. | |
Длинная нить имеет положительный заряд с линейной плотностью t = 10 нКл/м. Радиус нити R = 1 мм. Среда, окружающая нить, имеет объемную плотность положительного заряда, изменяющуюся в зависимости от расстояния от оси нити r по закону  , где b = 10 мкКл/м2. Определите разность потенциалов между поверхностью нити и точкой, отстоящей от ее оси на расстоянии r = 11 R. Постройте график зависимости напряженности от расстояния до оси нити.
| |
Длинная тонкая нить имеет положительный заряд линейной плотностью t = 10 нКл/м. Среда, окружающая нить, имеет заряд другого знака с объемной плотностью, зависящей только от расстояния r до нити по закону  , где r 0 = -100нКл/м3, R = 10 см. Определите напряженность электрического поля на расстоянии R от нити. Постройте график зависимости напряженности от r.
| |
Пространство вблизи прямой длинной нити накала электронной лампы заряжено отрицательным зарядом с объемной плотностью  , где R = 0,1 мм - радиус нити, b = -4,3 мкКл/м2, r - расстояние от оси нити. Сама нить заряжена положительным зарядом линейной плотностью t = 1 нКл/м. Определите напряженность электрического поля на расстоянии r = 2R от оси нити. Постройте график зависимости напряженности поля, от r.
| |
Пластина толщиной d = 2 см имеет электрический заряд, распределенный так, что его объемная плотность зависит только от координаты х, перпендикулярной толщине пластины, по закону  , где r 0 = 10 нКл/м3, Определите разность потенциалов между центром и краем пластины, считая ее плоскость бесконечной. Постройте график зависимости напряженности поля от координаты х.
| |
Бесконечная пластина толщиной d = 10 см имеет заряд, объемная плотность которого изменяется по закону  , где r 0 = 10 нКл/м3, | х | - расстояние от центра пластины в поперечном направлении. Определите разность потенциалов между центром пластины и ее поверхностью. Постройте график зависимости Е = Е (х).
| |
Тонкая пластина равномерно заряжена так, что на единицу площади ее поверхности приходится заряд s = 1 нКл/м2. Среда вблизи пластины имеет заряд другого знака с объемной плотностью, зависящей от расстояния х до пластины по закону  , где r 0 = 10 нКл/м3, d = 10 см. На каком расстоянии от пластины напряженность электрического поля равна нулю? Чему равна разность потенциалов между этой точкой и пластиной?
| |
| Большая плоская пластина толщиной d = 4 см имеет положительный заряд, равномерно распределенный по объему с объемной плотностью r = 10 нКл/м3. Определитеразность потенциалов между поверхностью и точкой, находящейся внутри пластины на расстоянии b = 1 см от поверхности. Постройте график зависимости напряженности от расстояния до центра пластины. | |
Пространство между двумя параллельными бесконечными плоскостями заполнено зарядом. Расстояние между плоскостями d = 1 см. Если принять, что координатная плоскость (уz)находится посередине между плоскостями, то объемную плотность электрического заряда можно записать как функцию  , где r 0 = 1 мкКл/м3. Определите разность потенциалов между точкой, имеющей координату х = d, и ближайшей поверхностью пластины. Постройте график зависимости напряженности от координаты х.
| |
Пространство вблизи тонкой бесконечной плоской незаряженной пластины имеет электрический заряд, распределенный симметрично пластине с объемной плотностью  , где b = 1 см, r 0 = 1 мкКл/м3, | x | - расстояние от пластины. Определите разность потенциалов между пластиной и точкой, находящейся на расстоянии b от нее. Постройте график зависимости напряженности от х.
|
Расчётно-графическая работа 5
Тема: определение характеристик поля системы заряженныхкоаксиальных длинных цилиндров, с помощью теоремы Гаусса.
Формулировка задания. (Варианты 1-12)
На рис.15 приведена система заряженных коаксиальных длинных цилиндров. Линейные плотности зарядов на цилиндрах приведены в таблице 5.Радиусы цилиндров соответственно R1 = 10см, R2 = 20 см, R3 = 30 см, R4 = 40 см.
1. Постройте график зависимости напряженности электрического поля от расстояния до оси цилиндров.
2. Определите разность потенциалов между внутренним и внешним цилиндрами.
 |
Таблица 5. Значения параметров по вариантам.
| Номер задания | Линейные плотности зарядов на цилиндрах, нКл/м | |||
| 
| 
| 
| |
| -10 | ||||
| -10 | ||||
| -10 | -10 | |||
| -10 | -10 | |||
| -20 | ||||
| -10 | ||||
| -10 | ||||
| -10 | ||||
| -10 | -10 | |||
| -10 | -10 | |||
| -20 | ||||
| -20 |
Тема: определение характеристик поля системы заряженных концентрических сфер, с помощью теоремы Гаусса.
Формулировка задания. (Варианты 13 – 25)
На рис. 14 приведена система заряженных концентрических сфер. Радиусы сфер соответственно R1= 10 см, R2= 20см, R3 = 30 см, R4 = 40 см. Величины зарядов сфер Q1 указаны в таблице 6 в соответствии с вариантом.
1. Постройте график зависимости напряженности электрического поля от расстояния до центра сфер Е = Е(r).
2. Определите разность потенциалов между внутренней и внешней сферами 
.
Таблица 6. Значения параметров по вариантам.
| Номер задания | Заряды на сферах, нКл | |||
| Q1 | Q2 | Q3 | Q4 | |
| -10 | ||||
| -10 | ||||
| -10 | -10 | |||
| -10 | -10 | |||
| -20 | ||||
| -10 | ||||
| -10 | ||||
| -10 | ||||
| -10 | -10 | |||
| 10. | -10 | -10 | ||
| -20 | ||||
| -20 | ||||
| -20 | -10 |
IV. ЭЛЕКТРОЁМКОСТЬ. КОНДЕНСАТОРЫ
Дата публикования: 2014-11-03; Прочитано: 2691 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
