Электроемкость. Энергия электрического поля

Вариант 10

1. Расстояние d между пластинами плоского конденсатора равно 1,33 м, площадь S пластин равна 20 см². В пространстве между пластинами конденсатора находятся два слоя диэлектриков: слюды (e = 7,0) толщиной d₁ = 0,1 мм и эбонита (e = 3,0) толщиной d₂ = 0,3 мм. Определить электроемкость С конденсатора.

2. Между пластинами плоского конденсатора находится плотно прилегающая стеклянная пластинка (e = 7,0). Конденсатор заряжен до разности потенциалов 200 В. Какова будет разность потенциалов, если вытащить стеклянную пластинку из конденсатора?

3. Разность потенциалов на батарее конденсаторов (см. рис) 500 В. Электроемкости конденсаторов: С ₁ = 3 мкФ,
С ₂ = 1 мкФ, С ₃ = 4 мкФ, С ₄ = 5 мкФ. Определить заряды и разности потенциалов на каждом конденсаторе.

4. Система состоит из трех зарядов — двух одинаковых по величине Q₁ = |Q₂| = l мкКл и противоположных по знаку и заряда Q = 20 нКл, расположенного в точке 1 посередине между двумя другими зарядами системы (см. рис). Какую работу А совершают силы поля при переносе заряда Q из точки 1 в точку 2. Эти точки удалены от отрицательного заряда Q₂ на расстояние а = 0,2м.

5. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено диэлектриком (фарфор, e = 5,0), объем V которого равен 100 см³. Поверхностная плотность заряда σ на пластинах конденсатора равна 8,85 нКл/м². Вычислить работу А, которую необходимо совершить для того, чтобы удалить диэлектрик из конденсатора. Трением диэлектрика о пластины конденсатора пренебречь.