Электродинамика, две задачи Опции

[compiler]

Добрый день!
На среду надо решить две задачи по физике

Задача№1
Металлическая сфера диаметром D=10см заряжена зарядом Q=9*10^-9Кл.
Определит напряжённость и потенциал электрического поля
1)для точек внутри сферы
2) на поверхности сферы
3) в точке, удалённой от поверхности сферы на d=25см
Построить графики зависимости напряжённости и потенциала от расстояния до центра сферы.
Диэлектрическая проницаемость среды E=1.

Мои ответы:
1) E=0; f=1620В;
2) E=32400B/м; f=1620В;
3) E=900; f=720В.
графики, где по горизонтали ось расстояния, а по вертикале напряжённость и потенциал соответственно(прошу прощения за их качество, никак не разбирусь с новым редактором...)


Но если с первой задачей я немного разобрался то со второй никак...

Задача №2

Разность потенциалов между точками A и B равна 60B. Найти заряды на каждом конденсаторе и разность потенциалов между обкладками каждого конденсатора, если C₁=2мкФ; C₂=4мкФ.

Задачи по идеи не тяжелы, но для меня любая задача по физике завал...

Заранее благодарен.

[petrovich]

Никак не могу вспомнить, что же и где это было. Вроде того что внутри металлической сферы электрического поля нет.

[compiler]

Никак не могу вспомнить, что же и где это было. Вроде того что внутри металлической сферы электрического поля нет.

=> Напряжённость в первом случае равна нулю...

Или что-то ещё?

[andriano]

Насколько я помню, напряженность и потенциал за пределами сферы такие же, как от точечного заряда, помещенного в центр сферы.
Напряженность внутри сферы равна 0, а потенциал - константа.
Соответственно, график напряженности неверен - там разрывная функция, от 0 до радиуса =0.

Для второй задачи не хватает исходных данных. Возможно, следует решать в предположении, что суммарный заряд среднего изолированного участка цепи =0. Но из условия это явно не следует.

[compiler]

Соответственно, график напряженности неверен - там разрывная функция, от 0 до радиуса =0.

спасибо...

Для второй задачи не хватает исходных данных. Возможно, следует решать в предположении, что суммарный заряд среднего изолированного участка цепи =0. Но из условия это явно не следует.

возможно...
я тут кое что порешал... у меня получилось:
q₁=q₂=80 *10 ^-6;
U₁=40B;
U₂=20B.

зы
время продлили до следующей среды...

[andriano]

я тут кое что порешал... у меня получилось:
q₁=q₂=80 *10 ^-6;
U₁=40B;
U₂=20B.

зы
время продлили до следующей среды...

Понимаешь, тут можно предложить бесконечное количество решений, удовлетворяющих поставленным условиям.
Например:
q₁=120 *10 ^-6;
q₂=0;
U₁=60B;
U₂=0B.
Получается такая комбинация после того, как на небольшое время закоротить обкладки второго конденсатора, а потом убрать перемычку. В результате изолированный участок проводника, состоящий из двух обкладок двух разных конденсаторов и соединяющего их провода, получит дополнительный заряд.
Можно временно закоротить обкладки другого конденсатора и получить:
q₁=0;
q₂=240 *10 ^-6;
U₁=0B;
U₂=60B.

Я бы посоветовал изложить преподавателю эти соображения. ;) (все 3 варианта)

PS. Кстати, предложенный тобой вариант получается в случае, если до подсоединения к источнику напряжения временно закоротить между собой все участки цепи.

Сообщение отредактировано: andriano - 14.02.2008 12:46

[compiler]

Я бы посоветовал изложить преподавателю эти соображения. ;) (все 3 варианта)

я лучше напишу где-нибудь...
решим, считая, что суммарный заряд среднего изолированного участка цепи = 0.


зы
andriano, можешь привести решение для полученных тобой ответов...

Сообщение отредактировано: compiler - 14.02.2008 20:12

[andriano]

я лучше напишу где-нибудь...
решим, считая, что суммарный заряд среднего изолированного участка цепи = 0.

Преподаватели, конечно, бывают разными. Но с моей точки зрения любому вменяемому преподавателю упоминание о неоднозначности решения должны понравиться.

зы
andriano, можешь привести решение для полученных тобой ответов...

Гм...
Честно говоря, даже и не знаю, какие выкладки еще можно вставить, т.к. ответ получается СРАЗУ из условия.
Смотри сам: если мы закорачиваем один из конденсаторов, то в схеме остается единственный (другой) конденсатор. Для этого конденсатора известна зависимость, связывающая между собой разность потенциалов, емкость и заряд. Все.
В установившемся режиме через "закоротку" ток не течет (хотя бы просто потому, что конденсатор не пропускает постоянного тока). Следовательно, после того, как мы уберем "закоротку", ничего не изменится. При отсутствии токов баланс напряжений и зарядов останется прежним. Что еще нужно?
Интересно, что применяя внешний источник напряжения, мы можем сообщить схеме любой заряд, который останется и после того, как внешний источник напряжеия будет отключен. Другими словами, задача допускает бесконечное множество решений. (и, более того, эти решения - не плод воспаленного воображения, а вполне реализуемы практически)

Сообщение отредактировано: andriano - 15.02.2008 2:43