В сообщающихся сосудах находятся ртуть, вода и керосин. Определи, какова высота слоя керосина, если высота столба воды равна 16 см, а уровень ртути в правом колене ниже, чем в левом на 0, 9 см. Плотность ртути — 13600кг/м3, воды — 1000кг/м3, керосина — 800кг/м3. ответ (округли до десятых): высота слоя керосина равна... см.

Найти потенциал шара радиуса R = 0,1 м, если на расстоянии r=10м от его поверхности потенциал электрического поля 

Поле вне шара совпадает с полем точечного заряда, равною заряду q шара и помещенного в его центре. Поэтому потенциал в точке, находящейся на расстоянии R + r от центра шара, jr= kq/(R + r); отсюда q = (R + r)jr/k. Потенциал на поверхности шара



2 N одинаковых шарообразных капелек ртути одноименно заряжены до одного и того же потенциала j. Каков будет потенциал Ф большой капли ртути, получившейся в результате слияния этих капель?

Пусть заряд и радиус каждой капельки ртути равны q и r. Тогда ее потенциал j = kq/r. Заряд большой капли Q = Nq, и если ее радиус равен R, то ее потенциал Ф = kQ/R = kNq/R = Njr/R. Объемы маленькой и большой капель  и  связаны между собой соотношением V=Nu. Следовательно,  и потенциал



3 В центре металлической сферы радиуса R = 1 м, несущей положительный заряд Q=10нКл, находится маленький шарик с положительным или отрицательным зарядом |q| = 20 нКл. Найти потенциал j электрического поля в точке, находящейся на расстоянии r=10R от центра сферы.

В результате электростатической индукции на внешней и внутренней поверхностях сферы появятся равные по модулю, но противоположные по знаку заряды (см. задачу 25 и рис. 332). Вне сферы потенциалы электрических полей, создаваемых этими зарядами, в любой точке равны по модулю и противоположны по знаку. Поэтому потенциал суммарного поля индуцированных зарядов равен нулю. Таким образом, остаются лишь поля, создаваемые вне сферы зарядом BQ на ее поверхности и зарядом шарика q. Потенциал первого поля в точке удаленной от центра сферы на расстояние r, , а потенциал второго поля в той же точке . Полный потенциал . При q=+20нКл j=27В; при q=-20нКл j=-9В.

Объяснение:

При послідовному з'єднанні провідників (мал. 1.) сила струму у всіх провідниках однакова:

 

I1 = I2 = I.

Послідовне з'єднання провідників

За законом Ома, напруги U1 і U2 на провідниках рівні

 

U1 = IR1,   U2 = IR2.

 

 

Загальна напруга U на обох провідниках дорівнює сумі напруги U1 і U2:

 

U = U1 + U2 = I(R1 + R2) = IR,

де R – електричний опір всього кола. Звідси слідує:

 

R = R1 + R2.

 

 

При послідовному з'єднанні повний опір кола дорівнює сумі опорів окремих провідників.

Цей результат справедливий для будь-якого числа послідовно з'єднаних провідників.

 

 

Паралельне з'єднання

 

При паралельному з'єднанні (мал. 2) напруга U1 і U2 на обох провідниках однакові:

 

U1 = U2 = U.

 

 

Сума струмів I1 + I2  , що протікають по обох провідниках, дорівнює струму в нерозгалуженому колі:

 

I = I1 + I2.

 

 

Цей результат виходить з того, що в точках розгалуження струмів (вузли A і B) у колі постійного струму не можуть накопичуватися заряди. Наприклад, до вузла A за час t приходить заряд I*t    а виходить з вузла за той же час заряд I1*t + I2*t. Отже

I = I1 + I2.

Паралельне з'єднання провідників

Записуючи на підставі закона Ома

 

де R – електричний опір всього кола, отримаємо

 

 

 

При паралельному з'єднанні провідників величина, обернена загальному опору кола, дорівнює сумі величин, обернених опорам паралельно включених провідників.

Цей результат справедливий для будь-якого числа паралельно  з'єднаних  провідників.

 

 

 

Формули для послідовного і паралельного з'єднання провідників дозволяють у багатьох випадках розраховувати опір складного кола, що складається з багатьох резисторів. На мал. 3 наведений приклад такого складного кола і вказана послідовність обчислень.

Розрахунок опору складного кола. Опори всіх провідників вказані в омах (Ом)

Слід зазначити, що далеко не будь-яке складне коло, що складаються з провідників з різними опорами, може бути розраховано за до формул для послідовного і паралельного з'єднання. На мал. 4 наведений приклад електричного кола, яке не можна розрахувати вказаним вище методом.

Приклад електричного кола, що не зводиться до комбінації послідовно і паралельно сполучених провідників