Основные законы электростатики и постоянного тока: Методические указания и контрольные задания к контрольной работе № 3 по физике. Часть 4, страница 3

338. В плоский конденсатор с расстоянием между обкладками d = 7 мм помещена стеклянная пластина толщиной d₁ = 2 мм. При каком напряжении U между обкладками произойдет пробой конденсатора, если предельная напряженность в воздухе E_возд = 30 кВ/см, в стекле E_ст =100 кВ/см? Диэлектрическая проницаемость стекла e= 7.

339. Плоский конденсатор был заряжен до напряжения U₀ = 380 В, после чего отключен от источника напряжения. Затем внутрь конденсатора частично вставили фарфоровую пластинку так, что площадь той части обкладок, в которой отсутствует фарфор, равна S₁ = 15 см², а площадь той части обкладок, в которой он есть, равна S₂ = 25 см². Диэлектрическая проницаемость фарфора e= 5. Определить напряжение U на обкладках конденсатора.

340. Пространство между обкладками плоского конденсатора заполнено фарфором, объем которого V = 12 см³. Поверхностная плотность заряда на обкладках s= 25 мкКл/м². Диэлектрическая проницаемость фарфора e= 5. Определить работу A, которую необходимо совершить для того, чтобы удалить диэлектрик из конденсатора.

341. Плоский конденсатор, пространство между обкладками которого заполнено резиной с диэлектрической проницаемостью e= 4, поддерживается при постоянном напряжении U =1000 В. Определить работу A, которую необходимо совершить для того, чтобы выдвинуть диэлектрик из конденсатора на x= 40 % его   объема ( , см. рисунок). Начальная емкость заполненного конденсатора C = 0.5 мкФ.

342. Заряды на обкладках плоского конденсатора, пространство между которыми заполнено резиной с диэлектрической проницаемостью e= 5, равны q = 300 мкКл. Определить работу A, которую необходимо совершить для того, чтобы выдвинуть диэлектрик из конденсатора на x= 30 % его объема ( , см. рисунок). Начальная емкость заполненного конденсатора C = 0.1 мкФ.

343. Расположенный вертикально плоский конденсатор, имеющий прямоугольные обкладки с расстоянием между ними d = 2 мм, заряжен до напряжения U = 5000 В, а затем  отключен от источника. Нижнюю часть заряженного конденсатора погружают в трансформаторное масло плотностью r= 900 кг/м³ и диэлектрической проницаемостью e= 2.2. На какую высоту h  поднимется масло в конденсаторе?

344. В однородном электрическом поле напряженностью E = 100 кВ/м расположена диэлектрическая пластина толщиной h = 5 мм, площадью S = 0.1 м² и диэлектрической проницаемостью e= 8. Какую минимальную работу A необходимо совершить для того, чтобы повернуть пластину из положения, параллельного силовым линиям поля, в перпендикулярное? Считать толщину пластины h много меньше любого из ее размеров в перпендикулярных направлениях.

345. Какую работу нужно совершить, чтобы вставить одну систему разноименно заряженных с поверхностной плотностью +s= 25 мкКл/м² параллельных пластин в другую, такую же (как показано на рисунке)? Площадь каждой из пластин S=0.32 м², расстояние между пластинами h=0.01 м.

346. Обкладки плоского конденсатора поддерживаются при постоянном напряжении U=7 кВ. Обкладки имеют форму квадратов со стороной a=0.2 м. Какую работу A необходимо совершить, чтобы сдвинуть обкладки на расстояние x=0.05 м в направлении, параллельном одной из сторон квадрата, оставляя расстояние между обкладками неизменным d=3 мм?