Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет

КАФЕДРА ФИЗИКИ ОТЧЕТ ПО ИНДИВИДУАЛЬНОМУ ЗАДАНИЮ N1,N2 по дисциплине "Ф И З И К А" Преподаватель: студент гр. 0341 Юбрин А.Н. Санкт-Петербург 2001

Задача №1.3.1

Д

r1

1





2

E1

E3

E_A

ано:

|

r3

E2

q|=2 10^-9Кл ; =1 ; E_A - ? ; tg  - ?

Геометрия задачи:

r2 №	1	2	3
Cos 	1	0,5	-
Sin 	0	-	0,5
	0	120	-30
R	0,5	0,5

E_x=E_x1+E_x2+E_x3=

E_y=E_y1+E_y2+E_y3=

E_A=(E_x²+E_y²)=(87,22)²+(-50,35)²=100,7В/м

tg  = E_y/E_x=-50,35/87,22=-0,577 => =-30^o, где =E_A e_x

Ответ: Е_А=100,7В/м ; tg =-0,577

Задача №1.3.2

Д

r1

r2

1



2

E1

E3

E_A

ано:

|

r3

E2

|=1 10^-9Кл ; =1 ; E_A - ? ; tg  - ?

Геометрия задачи:

№	1	2	3
Cos 	1	0,5	-
Sin 	0	-	0,5
	0	120	-30
R	0,5	0,5

E_x=E_x1+E_x2+E_x3=

E_y=E_y1+E_y2+E_y3=

E_A=(E_x²+E_y²)=(36)²+(-20,78)²=41,57В/м

tg  = E_y/E_x=-50,35/87,22=-0,577 => =-30^o, где =E_A e_x

Д

d1

ано:

||=1 10^-9Кл ; =1 ; F_C - ? ; tg  - ?

Геометрия задачи:

№	1	2
C Cos 	0,5	1
d2  F2 Sin 		0
FC 	-120	0
d	0,5	0,5

F_x=F_x1+F_x2=

F_y=F_y1+F_y2=

F_С=(F_x²+F_y²)=(1,8^.10^-8)²+(-3,02^.10^-8)²=3,6^.10^-8Н

tg  = F_y/F_x=1,8^.10^-8/-3,02^.10^-8=-1,73 => =-60^o, где =F_C e_x

Ответ: Е_А=100,7В/м ; tg =-0,577 ; F_С=3,6^.10^-8Н ; tg =-1,73

Задача №1.3.3

1

Дано:

||=1 10^-9Кл ; =1 ; l_ст=1м

_E - ? ;  - ?

Геометрия задачи:

2 A B №	1	2	3
 рад)	0,52	1,04	0,52
	30	60	30

Расчет потока напряженности _Е

Т.к. потоки напряженности разнонаправлены относительно площадки, то

_E=₁+₂-₃

Расчет потока индукции 

Т.к. D=_E, то =__E=

Ответ:_E=18,85 В м ; =16,7 10^-9 Кл

Если =2, то _E – уменьшится в 2 раза, а  - останется неизменно.

Задача №1.3.4

Д

E₀

ано:

|

E3

|=200 10^-9Кл ; =1 ; E_O - ? ; tg  - ?

R





=2м; l₁=2R; l₃= 0 – _OO

Угол дуги = 210^o; =120^o

Геометрия задачи:

№	1	2	3
Cos 	-0,5		-
Sin 	-	-0,5
	240	-30	135
№	1	2	1+2
Cos 	0	1	0
Sin 	1	0	1
	90	0	90

E_x1=

E_x2=

E_x3=

E_x=E_x1+E_x2+E_x3=-300+1350-1272,8=-222,8В/м

E_y1=

E_y2=

E_y3=

E_y=E_y1+E_y2+E_y3=-51,9-77,9+1272,8=441,5В/м

E_O=(E_x²+E_y²)=(-222,8)²+(441,5)²=494,5В/м

tg  = E_y/E_x=441,5/-222,8=-1,98 => =117^o, где =E_О e_x

Ответ: E_O=494,5В/м; tg  = -1,98

Задача №1.3.5

Дано:



B

5l

B

(r)=31 r^1/5 10^-6Кл/м³ ; l=2 10^-2м

d

X_B

3l

=5l ; =3

Е_В - ?

X_B=1,5l ; r=l

=

D_B=_E_B=

D

213.85

115.85

D= d/2=

-2,5l -1,5l 0 1,5l 2,5l r





E

24.15

B

4.36

8.05

-2,5l -1,5l 0 1,5l 2,5l r

, =3

, =1

Ответ: E_B=4,36 10^18/5; D_B=115,85 10^-42/5

Задача №2.3.1

r_A1

r_B1

Дано:

|

r_A3

q|=2 10^-9Кл ; =1 ; Q=10нКл

_A - ? ;_B - ? ; A_AB - ?

Г

r_A2

еометрия задачи:

A B №	1	2	3
rB2 rB3 rA	0,5	0,5
rB		0,5	1

_A=_A1­+_A2­+_A3­=92,78В

_B=_B1­+_B2­+_B3­=74,78В

A_AB=Q(_A-_B)=10(92,78-74,78)=180Дж

Ответ:_A=92,78В ; _B=74,78В ; A_AB=180Дж

Задача №2.3.2

r_A1

r_B1

Дано:

||=1 10^-9Кл ; =1 ; V_B=2 10⁶м/с

V_A - ? ;

Г

r_A2

еометрия задачи:

A B №	1	2	3
rB2 rB3 rA	0,5	0,5
rB		0,5	1

_B-_A=(_B1-_A1)+(_B2-_A2)+(_B3-_A3)=

2)

Ответ V_A=2,56^.10⁶=2,56Мм/с

Задача №2.3.3

Дано:

||=200 10^-9Кл ; =1 ; _O - ?

R=2м; l₁=2R; l₃= 0 – _OO

Угол дуги = 210^o;

Г



еометрия задачи:

№	1	2
r	3R	(4/3)R

_О=₁­+₂

₁=729,84В

₂=7539,82В

_О=₁­+₂=729,84+7539,82=8269,66В

Ответ:_О=8269,66В

Задача №2.3.4

Дано:



B

5l

(r)=31 r^1/5 10^-6Кл/м³ ; l=2 10^-2м

d

X_B

3l

=5l ; =3

 _В- _Ц) - ? ; ( _В- _П) - ?

 _Ц – Потенциал на оси симметрии;

 _П – Потенциал на поверхности;

X_B=1,5l ; r=l

=

1.  _В- _П)= =281,1В

2.  _В- _Ц)= =116,8В

 _Ц=0В

 _В=116,8В

 _П==397,9В l=2,5м



Ответ:  _В- _Ц) =116,8В ; ( _В- _П) =281,1В

Задача № 2.3.5

Дано:

|r|=2м ; =30^o ; P_e=3^.10^-22 ;cos=

 - ? ; |E| - ?

0,584^.10^-12В

0,608^.10^-12В/м

Ответ:  =0,584^.10^-12В ; |E|=0,608^.10^-12В/м

Задача № 2.3.6

Дано:

E=200В/м ; _=20^o ; P_e=3^.10^-22

cos _=0,94 ; sin _=0,34

_=30^o ; cos _=

Wp - ? ; |N| - ? ; A - ?

Дж

_Н^._м

Дж

Ответ: Wp=-5,638^.10^-20Дж ; |N|=2,04^.10^-20Н м ; A=44,38^.10^-22Дж ;

Задача № 2.3.7

Дано:

q=10,0нКл ; a=1 мкДж/м³

Wp=a(xy²+2z³);

x1=1; y1=2; z1=3;

?; E - ?; ?;

Wp/q=a(xy²+2z³)/q=1^.10^-6(1^.2²+2^.3³)/10^.10^-9=5,8^.10³В

; 77

;

;

5429,54В/м

Кл/м³

Ответ: 5,8^.10³В; E=5429,54В/м; =35,4^.10^-9 Кл/м³

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет

КАФЕДРА ФИЗИКИ ОТЧЕТ ПО ИНДИВИДУАЛЬНОМУ ЗАДАНИЮ N3,4,5 по дисциплине "Ф И З И К А" Преподаватель: студент гр. 0341 Юбрин А.Н. Санкт-Петербург 2001

Задача № 3.3.1

Дано:

=1,5

=40^o

 - ?

Решение:

₁=90-40=50^o

tg₂=tg₁

₂=arctg(tg₁)

=₂-_=arctg(tg₁)-₁=arctg(0,8391,5)-50=1,53^o

Ответ: =1,53^o

Задача № 3.3.2

^{l2 l1=l3} Дано:

2

3

1

l=0,1м

d₁ 2 1 l₁=l₂=l₃=0,05м

d₂ d₁=d₃=1,5^.10^-3м

d₃ 3 d=d₂=3^.10^-3м

U=300В

l ₁=1,5; ₂=₃=1

_i - ?; `_i - ?;

1. Расчет формул:

q₁+q₂=q

q₃=q₁ C₁U₁=C₁U₁ => U₁=(C₃/C₁)U₃ U₁=U-U₃=300-180=200В

U=U₂

U₁+U₃=U U₃=U/U₁ => U₃=UC₁/(C₃+C₁)=30044,310^-12/(29,510^-12+44,310^-12)=180В

q_i=C_iU_i

2. Таблица значений параметров системы

№	di	li	Si=l.li	Ci=	Ui	qi=CiUi	Ei=Ui/di	i=qi/Si	`i
Раз-ть	м	М	м2	Ф.10-12	В	Кл.10-9	В/м	Кл/м210-6	Кл/м2
1	0,0015	0,05	0,005	44,3	120	5,31	80000	1,062	0,354
2	0,003	0,05	0,005	14,8	300	4,425	200000	0,885	0
3	0,0015	0,05	0,005	29,5	180	5,31	120000	1,062	0

Где `_i=(_i-1)/_i

Ответ: