Завдання для самостійної роботи

Практичне робота №1

Розрахунок електричних полів

 

Мета роботи: Ознайомитись з розрахунками найпростіших електричних полів. Вивчити основні характеристики періодичних сигналів прямокутної форми. Навчитися Визначати параметри періодичних сигналів прямокутної форми за їх часовими діаграмами.

 

Порядок виконання роботи:

1. Переписати номер, назву і мету роботи

2. Розв’язати задачі за порядковим номером в журналі. В ході розв’язання

переписуємо умову задачі, графіки і схеми виконуємо за допомогою олівця і лінійки з дотриманням масштабу і відповідно ДСТУ, вказувати одиниці вимірювання фізичних величин, в кінці розв’язку дати відповідь.

3. Вивчити теоретичний матеріал по темі і підготуватися до усної відповіді на питання.

4. В кінці роботи зробити висновок про виконану роботу. В висновку висвітлити тему даної роботи, що було виконано і чому навчилися.

 

Завдання для самостійної роботи

ЗАВДАННЯ №1

Розв’язати одну з нижчеподаних задач. Номер задачі і всі необхідні дані наведено в табл. 1.1.

1 Сферичний повітряний конденсатор складається з двох концентричних сфер з радіусами R₁ та R₂. Конденсатор знаряджено до певної різниці потенціалів. В табл. 1.2 задано по варіантах R₁ та R₂ й одну з таких величин:

Q – заряд на обкладинках конденсатора; U – різниця потенціалів між обкладинками; υ – швидкість, яку сприймає електрон, проходячи під дією сил поля від однієї обкладинки до іншої.

Знайти: 1) величину, зазначену в останній колонці таблиці; 2) напруженість поля в конденсаторі на відстані r від центра сфери; 3) енергію конденсатора.

2 Циліндричний повітряний конденсатор складається з двох коаксіальних циліндрів радіусами R₁ та R₂. Довжина конденсатора L. Конденсатор знаряджено до певної різниці потенціалів. В табл. 1.1 задано по варіантах розміри конденсатора і одну з таких величин:

Q – заряд на обкладинках конденсатора; U – різниця потенціалів між обкладинками; υ – швидкість, яку сприймає протон, проходячи під дією сил поля від однієї обкладинки до іншої.

Знайти: 1) величину, зазначену в останній колонці таблиці; 2) напруженість поля в конденсаторі на відстані r від осі циліндра; 3) енергію конденсатора.

3 Плоский повітряний конденсатор з площею пластин S і відстанню між пластинами d знаряджено і вимкнуто із джерела. В табл. 1.1 задано по варіантах

розміри конденсатора та одну з таких величин:

Q – заряд на обкладинках конденсатора; U – різниця потенціалів між обкладинками; υ – швидкість, яку сприймає електрон, проходячи під дією сил поля від однієї обкладинки до іншої; E – напруженість поля в конденсаторі.

Знайти: 1) величину, зазначену в останній колонці таблиці; 2) наскільки зміниться енергія конденсатора, якщо відстань між його пластинами збільшити в два рази.

4 Плоский повітряний конденсатор з площею пластин S і відстанню між пластинами d підімкнено до джерела електричної енергії. В табл. 1.1 задано по варіантах розміри конденсатора та одну з таких величин:

Q – заряд на обкладинках конденсатора; U – різниця потенціалів між обкладинками; υ – швидкість, яку сприймає протон, проходячи під дією сил поля від однієї обкладинки до іншої; E – напруженість поля в конденсаторі.

Знайти: 1) величину, зазначену в останній колонці таблиці; 2) наскільки зміниться енергія конденсатора, якщо, не вимикаючи конденсатор із джерела, простір між його пластинами заповнити діелектриком з діелектричною проникністю ε.

 

Таблиця 1.1

ЗАВДАННЯ №2

Розрахувати величину заряду та напругу на кожному конденсаторі, а також загальну напругу, ємність і заряд схеми.

Рисунок 1

Рисунок 2

Рисунок 3

 

Рисунок 4

Таблиця 1.2

ЗАВДАННЯ №3

По часовій діаграмі сигналу свого варіанту визначити і позначити на ній: тривалість імпульсу, період, максимальне значення напруги, розмах напруги; розрахувати шпаруватість і діюче значення напруги.

 

Часові діаграми періодичних сигналів прямокутної форми по номеру варіанту.