В центре плоского тонкого диска радиуса R2 имеется круглое отверстие радиуса R1. Оставшаяся часть диска заряжена равномерно по поверхности с поверхностной плотностью заряда σ. Определить потенциал электростатического поля диска с отверстием в точке А на оси диска на расстоянии а от его поверхности.
В данной задаче сила тока I=0.1 А, значит за 1 с проходит 0,1 Кл. Так как нужно 10 Кл, то для нахождения времени надо разделить t=10/0,1=100 c.
2. Удельное электрическое сопротивление проводника равно r=R*S/l, где R - электрическое сопротивление всего проводника, S - площадь поперечного сечения проводника, l - длина проводника. Для меди r=0.0175 мкОм*м. Отсюда находим площадь поперечного сечения проводника: S=rl/R;
Плотность меди равна p=892 кг/м^3.
Получаем массу проводника: m=pV;
m=plS;
m=prl^2/R;
m=892*1.75*10^-8*10^6/2;
m=7.805 кг.
E = sigma/(2*pi*R*eo) - напряженность создаваемая равномерно заряженной нитью
E = Q/(L*2*pi*R*eo)
F=E*q=Q*q/(L*2*pi*R*eo) = 2*Q*e/(L*2*pi*R*eo) = Q*e/(L*pi*R*eo)
1) На каком расстоянии от нити находится пылинка
R = Q*e/(L*pi*F*eo) =
=(3*10^-8)*(1,6*10^-19)/(1,50*pi*4*10^-15*(8,854*10^-12)) м = 0,02876 м ~ 29 мм
2) На сколько изменится энергия пылинки
потенциал нити
u1 =-2*Q/(L*e0)*ln(R1)
u2 =-2*Q/(L*e0)*ln(R2)
W1=q*u1
W2=q*u2
delta W = W2-W1= q*(u2-u1)=
=-2*e(-2*Q/(L*e0)*ln(R2)+2*Q/(L*e0)*ln(R1)) =
=2*e*(2*Q/(L*e0)*ln(R2)-2*Q/(L*e0)*ln(R1)) =
=4*e*Q/(L*e0)*(ln(R2)-ln(R1)) =
=4*e*Q/(L*e0)*(ln(2*R1)-ln(R1)) =
=4*e*Q/(L*e0)*ln(2) =
=4*(1,6*10^-19)*(3*10^-8)/(1,5*(8,854*10^-12))*ln(2) Дж = 1,0021E-15 Дж