Присоединиться

11 класс·высокий уровень

Перегрузки какой суммарной массы понадобятся для уравновешивания весов

Условие

Идеальным (с практически бесконечным внутренним сопротивлением) вольтметром является электростатический вольтметр, или «абсолютный электрометр», измеряющий силу притяжения заряженных обкладок конденсатора, на которые подано измеряемое напряжение. Верхняя из круглых обкладок конденсатора площадью S подвешена к одной чаше коромысла точных аналитических равноплечих весов на известном расстоянии d от нижней обкладки несколько большего радиуса. После подачи напряжения на конденсатор для компенсации электростатической силы притяжения пластин на другую чашу помещают перегрузки известной массы до восстановления равновесия весов. Таким образом, электрические измерения заменяются механическими. Перегрузки какой суммарной массы понадобятся для уравновешивания весов при измерении напряжения U = 600 В, если S = 64 см², d = 4 мм? Поле внутри конденсатора можно считать однородным.

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Сила взаимодействия пластин конденсатора равна F=qE/2,F = qE/2, поскольку по принципу суперпозиции поле E в конденсаторе создается в равной мере двумя пластинами — нижней и верхней, так что на заряд q верхней пластины действует поле E/2 нижней пластины.2. Заряд и напряжение на конденсаторе связаны формулой q=CU,q = CU, где емкость плоского воздушного конденсатора равна C=эпсилон0S/dC = эпсилон_0 S/d

Осталось ещё 2 шага

  1. Поскольку напряженность поля в конденсаторе…

  2. Подставляя численные данные из условия…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Электродинамика (расчетная задача высокого»