Содержание
9.91. Коаксиальный электрический кабель состоит из центральной жилы и концентрической цилиндрической оболочки, между которыми находится диэлектрик (ε = 3,2). Найти емкость Сl единицы длины такого кабеля, если радиус жилы r = 1,3 см, радиус оболочки R = 3,0 см.
9.92. Радиус центральной жилы коаксиального кабеля r = 1,5 см, радиус оболочки R = 3,5 см. Между центральной жилой и оболочкой приложена разность потенциалов U =2,3 кВ. Найти напряженность Е электрического поля на расстоянии х = 2 см от оси кабеля.
9.93. Вакуумный цилиндрический конденсатор имеет радиус внутреннего цилиндра r = 1,5 см и радиус внешнего цилиндра R = 3,5 см. Между цилиндрами приложена разность потенциалов U = 2,3 кВ. Какую скорость v получит электрон под действием поля этого конденсатора, двигаясь с расстояния l1 = 2,5 см до расстояния l2 = 2 см от оси цилиндра?
9.94. Цилиндрический конденсатор состоит из внутреннего цилиндра радиусом r = 3 мм, двух слоев диэлектрика и внешнего цилиндра радиусом R = l см. Первый слой ди-электрика толщиной d1 = 3 мм примыкает к внутреннему цилиндру. Найти отношение падений потенциала U1/U2 в этих слоях.
9.95. При изучении фотоэлектрических явлений используется сферический конденсатор, состоящий из металлического шарика диаметром d = l,5 см (катода) и внутренней поверхности посеребренной изнутри сферической колбы диаметром D = 11 см (анода). Воздух из колбы откачивается. Найти емкость С такого конденсатора.
9.96. Каким будет потенциал φ шара радиусом r = 3 см, если: а) сообщить ему заряд q = 1 нКл, б) окружить его концентрическим шаром радиусом R = 4 см, соединенным с землей?
9.97. Найти емкость С сферического конденсатора, состоящего из двух концентрических сфер с радиусами r = 10 см и R = 10,5 см. Пространство между сферами заполнено маслом. Какой радиус R0 должен иметь шар, помещенный в масло, чтобы иметь такую же емкость?
9.98. Радиус внутреннего шара воздушного сферического конденсатора r = 1 см, радиус внешнего шара R = 4 см. Между шарами приложена разность потенциалов U = 3 кВ. Найти напряженность Е электрического поля на расстоянии х = 3 см от центра шаров.
9.99. Радиус внутреннего шара вакуумного сферического конденсатора r = 1 см, радиус внешнего шара R = 4 см. Между шарами приложена разность потенциалов U = 3 кВ. Какую скорость v получит электрон, приблизившись к центру шаров с расстояния x1 = 3 см до расстояния х2 = 2 см?
9.100. Найти емкость С системы конденсаторов, изображенной на рисунке. Емкость каждого конденсатора Ci = 0,5 мкФ.
Выдержка из текста
9.91. Коаксиальный электрический кабель состоит из центральной жилы и концентрической цилиндрической оболочки, между которыми находится диэлектрик (ε = 3,2). Найти емкость Сl единицы длины такого кабеля, если радиус жилы r = 1,3 см, радиус оболочки R = 3,0 см.
Решение:
Емкость коаксиального кабеля конечно длины L можно найти по формуле:
C = 2*π*ε*ε0*L/ln(R/r) (1).
Отсюда для единицы длины кабеля имеем:
Сl = C/L = 2*π*ε*ε0/ln(R/r) (2).
Подставим числовые данные в выражение (2) и найдем Cl :
Сl = 2*3,14*3,2*8,85*10-12 /ln(3/1,3) = 214 нФ/м.
Ответ: Сl = 214 нФ/м.
Список использованной литературы
Валентина Сергеевна Волькенштейн