1. What is the potential difference between points located on the same field line and 5 cm apart, given that the uniform field intensity is 14 MV/m? Express the answer in kV.
2. Determine the charge for which a work of 120 J is done when it is moved between two points with a potential difference of 0.5 kV.
3. Calculate the energy of a charged capacitor with a capacitance of 0.5 mF and a charge of 0.1 C.
4. At what distance apart do charges of 7 mC and 4 μC interact with a force of 28 N?
5. Find the thickness of the dielectric in a capacitor with a capacitance of 0.6 pF and the area of the overlapping surfaces.
2. Determine the charge for which a work of 120 J is done when it is moved between two points with a potential difference of 0.5 kV.
3. Calculate the energy of a charged capacitor with a capacitance of 0.5 mF and a charge of 0.1 C.
4. At what distance apart do charges of 7 mC and 4 μC interact with a force of 28 N?
5. Find the thickness of the dielectric in a capacitor with a capacitance of 0.6 pF and the area of the overlapping surfaces.
Ярослава
Рад вас видеть, школьник! Давайте начнем с пошагового решения каждой задачи:
1. Для начала, известно, что интенсивность поля равна 14 МВ/м, а расстояние между точками составляет 5 см = 0.05 м. Мы можем использовать формулу для потенциальной разности \( V = E \cdot d \), где \( V \) - потенциальная разность, \( E \) - интенсивность поля и \( d \) - расстояние между точками.
Подставим известные значения:
\[ V = 14 \, \text{МВ/м} \cdot 0.05 \, \text{м} \]
Для получения ответа в киловольтах, преобразуем мегавольты в киловольты, учитывая, что 1 МВ = 1000 кВ:
\[ V = 14 \, \text{кВ/м} \cdot 0.05 \, \text{м} = 0.7 \, \text{кВ} \]
Ответ: Потенциальная разность между указанными точками составляет 0.7 кВ.
2. Задача говорит нам, что работа равна 120 Дж, а потенциальная разность составляет 0.5 кВ. Для определения заряда, мы можем использовать формулу \( W = q \cdot V \), где \( W \) - работа, \( q \) - заряд и \( V \) - потенциальная разность.
Подставим известные значения:
\[ 120 \, \text{Дж} = q \cdot 0.5 \, \text{кВ} \]
Чтобы найти значение заряда \( q \), разделим обе части уравнения на 0.5:
\[ q = \frac{120 \, \text{Дж}}{0.5 \, \text{кВ}} \]
Для выполнения вычислений в кулонах, преобразуем киловольты в вольты, учитывая, что 1 кВ = 1000 В:
\[ q = \frac{120 \, \text{Дж}}{0.5 \, \text{кВ}} = \frac{120 \, \text{Дж}}{0.5 \times 1000 \, \text{В}} = 0.24 \, \text{Кл} \]
Ответ: Заряд составляет 0.24 Кл.
3. Для вычисления энергии заряженного конденсатора, мы можем использовать формулу \( E = \frac{1}{2} C V^2 \), где \( E \) - энергия, \( C \) - ёмкость и \( V \) - потенциальная разность.
Подставим известные значения:
\[ E = \frac{1}{2} \times 0.5 \, \text{мФ} \times (0.1 \, \text{Кл})^2 \]
Чтобы выполнить вычисления в фарадах и кулонах, преобразуем миллифарады в фарады, учитывая, что 1 мФ = 0.001 Ф:
\[ E = \frac{1}{2} \times 0.5 \times 10^{-3} \, \text{Ф} \times (0.1 \, \text{Кл})^2 \]
Выполним вычисления:
\[ E = 0.5 \times 10^{-4} \, \text{Ф} \times 0.01 \, \text{Кл}^2 \]
\[ E = 5 \times 10^{-6} \, \text{Дж} \]
Ответ: Энергия составляет 5 микроджоулей (Дж).
4. Мы знаем заряды двух точечных зарядов (7 мКл и 4 мкКл) и силу взаимодействия между ними (28 Н). Чтобы найти расстояние между ними, мы можем использовать формулу для силы электростатического взаимодействия между двумя точечными зарядами: \( F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}} \), где \( F \) - сила, \( k \) - электрическая постоянная, \( q_1 \) и \( q_2 \) - заряды, \( r \) - расстояние между зарядами.
Подставим известные значения:
\[ 28 \, \text{Н} = \frac{{9 \times 10^9 \cdot |7 \times 10^{-3} \, \text{Кл} \cdot 4 \times 10^{-6} \, \text{Кл}|}}{{r^2}} \]
Чтобы найти значение расстояния \( r \), начнем с упрощения числового выражения:
\[ 28 \, \text{Н} = \frac{{9 \times 10^9 \cdot 7 \times 4}}{{r^2}} \times 10^{-9} \]
Выполним вычисления:
\[ 28 \times 10^9 = 252 \times \frac{{10^9}}{{r^2}} \]
\[ r^2 = \frac{{252 \times 10^9}}{{28 \times 10^9}} = 9 \, \text{м}^2 \]
Чтобы получить значение расстояния \( r \), возьмем квадратный корень:
\[ r = \sqrt{9} \, \text{м} = 3 \, \text{м} \]
Ответ: Расстояние между зарядами составляет 3 метра.
5. Мы знаем ёмкость конденсатора (0.6 пФ) и его площадь. Однако, формула, описывающая связь между ёмкостью, площадью и толщиной диэлектрика имеет дополнительные переменные, такие как диэлектрическая постоянная материала. Без знания этих дополнительных переменных, мы не сможем определить толщину диэлектрика конкретного конденсатора.
Пожалуйста, предоставьте уже известные значения, такие как диэлектрическая постоянная, чтобы мы могли продолжить решение задачи.
1. Для начала, известно, что интенсивность поля равна 14 МВ/м, а расстояние между точками составляет 5 см = 0.05 м. Мы можем использовать формулу для потенциальной разности \( V = E \cdot d \), где \( V \) - потенциальная разность, \( E \) - интенсивность поля и \( d \) - расстояние между точками.
Подставим известные значения:
\[ V = 14 \, \text{МВ/м} \cdot 0.05 \, \text{м} \]
Для получения ответа в киловольтах, преобразуем мегавольты в киловольты, учитывая, что 1 МВ = 1000 кВ:
\[ V = 14 \, \text{кВ/м} \cdot 0.05 \, \text{м} = 0.7 \, \text{кВ} \]
Ответ: Потенциальная разность между указанными точками составляет 0.7 кВ.
2. Задача говорит нам, что работа равна 120 Дж, а потенциальная разность составляет 0.5 кВ. Для определения заряда, мы можем использовать формулу \( W = q \cdot V \), где \( W \) - работа, \( q \) - заряд и \( V \) - потенциальная разность.
Подставим известные значения:
\[ 120 \, \text{Дж} = q \cdot 0.5 \, \text{кВ} \]
Чтобы найти значение заряда \( q \), разделим обе части уравнения на 0.5:
\[ q = \frac{120 \, \text{Дж}}{0.5 \, \text{кВ}} \]
Для выполнения вычислений в кулонах, преобразуем киловольты в вольты, учитывая, что 1 кВ = 1000 В:
\[ q = \frac{120 \, \text{Дж}}{0.5 \, \text{кВ}} = \frac{120 \, \text{Дж}}{0.5 \times 1000 \, \text{В}} = 0.24 \, \text{Кл} \]
Ответ: Заряд составляет 0.24 Кл.
3. Для вычисления энергии заряженного конденсатора, мы можем использовать формулу \( E = \frac{1}{2} C V^2 \), где \( E \) - энергия, \( C \) - ёмкость и \( V \) - потенциальная разность.
Подставим известные значения:
\[ E = \frac{1}{2} \times 0.5 \, \text{мФ} \times (0.1 \, \text{Кл})^2 \]
Чтобы выполнить вычисления в фарадах и кулонах, преобразуем миллифарады в фарады, учитывая, что 1 мФ = 0.001 Ф:
\[ E = \frac{1}{2} \times 0.5 \times 10^{-3} \, \text{Ф} \times (0.1 \, \text{Кл})^2 \]
Выполним вычисления:
\[ E = 0.5 \times 10^{-4} \, \text{Ф} \times 0.01 \, \text{Кл}^2 \]
\[ E = 5 \times 10^{-6} \, \text{Дж} \]
Ответ: Энергия составляет 5 микроджоулей (Дж).
4. Мы знаем заряды двух точечных зарядов (7 мКл и 4 мкКл) и силу взаимодействия между ними (28 Н). Чтобы найти расстояние между ними, мы можем использовать формулу для силы электростатического взаимодействия между двумя точечными зарядами: \( F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}} \), где \( F \) - сила, \( k \) - электрическая постоянная, \( q_1 \) и \( q_2 \) - заряды, \( r \) - расстояние между зарядами.
Подставим известные значения:
\[ 28 \, \text{Н} = \frac{{9 \times 10^9 \cdot |7 \times 10^{-3} \, \text{Кл} \cdot 4 \times 10^{-6} \, \text{Кл}|}}{{r^2}} \]
Чтобы найти значение расстояния \( r \), начнем с упрощения числового выражения:
\[ 28 \, \text{Н} = \frac{{9 \times 10^9 \cdot 7 \times 4}}{{r^2}} \times 10^{-9} \]
Выполним вычисления:
\[ 28 \times 10^9 = 252 \times \frac{{10^9}}{{r^2}} \]
\[ r^2 = \frac{{252 \times 10^9}}{{28 \times 10^9}} = 9 \, \text{м}^2 \]
Чтобы получить значение расстояния \( r \), возьмем квадратный корень:
\[ r = \sqrt{9} \, \text{м} = 3 \, \text{м} \]
Ответ: Расстояние между зарядами составляет 3 метра.
5. Мы знаем ёмкость конденсатора (0.6 пФ) и его площадь. Однако, формула, описывающая связь между ёмкостью, площадью и толщиной диэлектрика имеет дополнительные переменные, такие как диэлектрическая постоянная материала. Без знания этих дополнительных переменных, мы не сможем определить толщину диэлектрика конкретного конденсатора.
Пожалуйста, предоставьте уже известные значения, такие как диэлектрическая постоянная, чтобы мы могли продолжить решение задачи.
Знаешь ответ?