Электричество и электрическая железная дорога. Конспект лекций по физике, страница 11

12. В заряженном плоском конденсаторе, отключенном то источника тока, находится диэлектрическая пластинка. Если попытаться вынуть пластинку, то она сопротивляется, или нет? Как изменяется энергия конденсатора при вытаскивании пластинки?

13. В заряженном плоском конденсаторе, подключенном к источнику тока, находится диэлектрическая пластинка. Как течет электрический ток при вытаскивании пластинки? Как изменяется энергия конденсатора и источника тока  при вытаскивании пластинки?

14. Почему при зарядке батареи конденсаторов, соединенных последовательно, заряды обкладок всех конденсаторов одинаковы?

15. На одну обкладку конденсатора заряженным шариком переносят положительные заряды. Вторая обкладка заземлена. Почему заряд второй обкладки отрицательный и точно такой же величины?

16. Как определить электрическую емкость шара, находящегося около металлической заземленной плоскости, применяя метод зеркальных изображений?

17. Два одинаковых конденсаторов, соединены последовательно. В одном из них диэлектрик обладает небольшой проводимостью. Будут ли одинаковы падения напряжения на конденсаторах, если подключить  источник тока?  Который конденсатор будет пробит, если пробивное напряжение чуть больше половины ЭДС источника?

18. Два конденсатора соединены параллельно. В одном из них диэлектрик обладает небольшой проводимостью. Какое будет напряжение на каждом конденсаторе  при подключении источника тока?

19. Пластины плоского конденсатора замкнуты на гальванометр. В конденсатор быстро вдвигают пластину диэлектрика и вынимают. Будет ли течь электрический ток  через гальванометр?

20. К обкладке воздушного плоского конденсатора прижали диэлектрическую пластину, толщина которой два раза меньше расстояния между обкладками.  Можно ли представить этот двухслойный конденсатор как два последовательно соединенных конденсатора? Определите емкость.

21. Емкость одного метра длины коаксиального кабеля 2∙10^-10 Ф. Чему равна емкость кабеля длиной 5 м?

22. Обкладки  заряженного конденсатора по очереди соединяют проводником с землей. Как изменится напряжение и энергия конденсатора?  

23. Полый металлический шар с небольшим отверстием заряжен. Когда можно пробным шариком на ручке снять заряд с шара: касаясь внутренней поверхности или наружной?

5. ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК

1. Электрический ток это направленное движение электрических зарядов. Различают ток конвекционный при движении в пространстве заряженных тел и ток проводимости Движения электронов или ионов в проводниках непосредственно наблюдать невозможно. Однако протеканию тока сопутствуют явления, по которым можно судить о существования электрического тока. В электролитах протеканию тока сопутствует явление электролиза. Возможно явление нагревания проводников, но оно отсутствует в сверхпроводящих материалах. Самым универсальным явлением служит возникновение магнитного поля при протекании тока в любых проводниках..

В проводящих телах электрический ток может существовать при наличии свободных зарядов и электрического поля внутри проводника, которое перемещает заряды проводника. За направление электрического тока принимается направление движения положительных зарядов.

Характеристикой тока в проводниках является сила тока. По определению, сила тока равна быстроте протекания электрического заряда через поперечное сечение проводника

.                                                      5.1

Если сила тока постоянна, то сила тока может быть определена как отношение заряда ко времени протекания заряда через поперечное сечение проводника  .  Единицей силы тока является ампер,   . Это пятая основная единица системы СИ.

2. Распределение силы тока по площади сечения проводника может быть неоднородным и характеризуется плотностью силы тока  . 

Плотность тока зависит от скорости  направленного движения зарядов.  Пусть средняя скорость направленного  движения зарядов V,  а их концентрация  n.  Выделим в проводнике цилиндр длиной   и с площадью торца S, Тогда суммарный заряд в объеме цилиндра пройдет через  (рис. 5.1) торец за время tбудет равен произведению концентрации на объем цилиндра и на величину элементарного заряда е:  . Подставив в формулу плотности тока, получим