Как найти напряжение между двумя точками
Перейти к содержимому

Как найти напряжение между двумя точками

  • автор:

№ 735. Напряжение между двумя точками, лежащими на одной линии напряженности однородного электрического поля, равно 2 кВ. Расстояние между этими точками 10 см. Какова напряженность поля?

ГДЗ по физике за 10-11 класс к задачнику «Физика. 10-11 класс. Пособие для учебных заведений» Рымкевич А.П.

Решебник по физике за 10, 11 класс (А.П. Рымкевич, 2001 год),
задача №735
к главе «ЭЛЕКТРОДИНАМИКА. ГЛАВА VII. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ. 34. Энергия заряженного тела в электрическом поле. Разность потенциалов. Связь между напряженностью и напряжением».

Формула напряжения электрического поля

Определение и формула напряжения электрического поля

Скалярную физическую величину, численно равную работе, которую совершает электростатические и сторонние силы, перемещая единичный положительный заряд, называют напряжением (падением напряжения) на участке цепи. Напряжение обозначают буквой U. Математическая формулировка определения напряжения имеет вид:

где A — работа, которую совершает сила над зарядом qна некотором участке цепи.

Пусть пробный заряд (q>0) перемещается в однородном электрическом поле под воздействием сил рассматриваемого поля из точки 1 в точку 2 на расстояние d (рис.1) в направлении поля.

Работа, которую совершают силы поля за счет его потенциальной энергии, равна:

$$A=\overline=F d=E q d(2)$$

где E – напряженность электрического поля. Из определения напряжения электрического поля и выражения (2) получаем, что формулой для расчета напряжения однородного поля можно считать:

При перемещении положительного заряда из точки (1), имеющей потенциал $\varphi_$ в точку (2) c потенциалом $\varphi_$ напряжение между этими двумя точками поля равноразности потенциалов этих точек:

В электростатическом поле напряжение между двумя точками не зависит от формы пути, который соединяет данные точки. В электростатическом поле напряжение вдоль замкнутого контура всегда равно нулю. Поэтому для электростатического поля имеется возможность ввода разности потенциалов, которая однозначно определена действующим полем и служит характеристикой поля.

Зная напряженность поля в каждой точке можно вычислитьразность напряжение между двумя любыми точками:

Es – проекция вектора напряженности поля на направление ds, ds – элемент перемещения заряда. Интеграл можно брать по любой линии, которая соединяет точки 1 и 2.

Единицы измерения напряжения электрического поля

Основной единицей измерения напряжения в системе СИ является: [U]=B (вольт)=Дж/Кл

Примеры решения задач

Задание. Каково напряжение между двумя точками однородного электрического поля, которые находятся на одной силовой линии на расстоянии d=1 мм друг от друга? Напряженность поля равна E=120В/м.

Решение. Так как поле по условию является однородным, то основой для решения задачи является формула:

Переведем данные в условиях задачи в систему СИ, имеем: d=1 мм = 10 -3 м. Проведем вычисления:

Ответ. $U = 0,12 B$

Warning: file_put_contents(./students_count.txt): failed to open stream: Permission denied in /var/www/webmath-q2ws/data/www/webmath.ru/poleznoe/guide_content_banner.php on line 20

проверенных автора готовы помочь в написании работы любой сложности

Мы помогли уже 4 469 ученикам и студентам сдать работы от решения задач до дипломных на отлично! Узнай стоимость своей работы за 15 минут!

Задание. Бесконечно длинная, прямая нить заряжена равномерно с линейной плотностью т. Каково напряжение поля между двумя точками, если одна точка в два раза дальше от нити, чем первая?

Решение. Напряженность поля, которое создает бесконечно длинная, прямая нить, равномерно заряженная по длине, находится при помощи теоремы Гаусса:

поле нити имеет цилиндрическую симметрию (рис.2).

Основой для нахождения напряжения будет формула:

Определить напряжение между точками

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Определить двумя способами напряжение между точками a и b
Здравствуйте. Нашел ток в цепи: 80=I*20 I=4 A. Но вот что делать дальше, не знаю. Не понимаю.

Напряжение между точками AB
Товарищи, помогите найти напряжение между точками Б и А. Спасибо!

Напряжение между узлами
Здравствуйте Гуру электротехники просьба помочь. есть схема подскажите по какой формуле вычислить.

Напряжение между узлами схемы
Нужна ваша помощь. Резисторы и их номинал не подписываю, т.к. готовое решение не важно и не нужно.

4232 / 2866 / 727
Регистрация: 16.09.2012
Сообщений: 11,611

Лучший ответ

Сообщение было отмечено gekkka999 как решение

Решение

Регистрация: 12.11.2015
Сообщений: 5
спасибо конечно, можно формулу? какой метод использовался?
4232 / 2866 / 727
Регистрация: 16.09.2012
Сообщений: 11,611

Да обычный закон Ома. Найди токи в ветвях схемы, а потом напиши уравнение 2 закона Кирхгофа для любого контура в состав которого входит Uab. Вот и все дела.

Регистрация: 12.11.2015
Сообщений: 5

ЦитатаСообщение от Hant Посмотреть сообщение

Найди токи в ветвях схемы, а потом напиши уравнение 2 закона Кирхгофа для любого контура в состав которого входит Uab.

по моим расчетам I1=1.5, по вашему ответу тогда нужно чтобы «I3=1» как правильно расчитывается?

Добавлено через 11 минут

ЦитатаСообщение от gekkka999 Посмотреть сообщение

как правильно расчитывается?
Тоесть мы считаем что R2, R3,R4 последовательны?
4232 / 2866 / 727
Регистрация: 16.09.2012
Сообщений: 11,611

ЦитатаСообщение от gekkka999 Посмотреть сообщение

Тоесть мы считаем что R2, R3,R4 последовательны?

Нет, только R3 и R4. А потом к ним в параллель R2.

Добавлено через 2 минуты
Да I1=1,5 A. I2=0,5 A. I34=1 A.

Регистрация: 12.11.2015
Сообщений: 5

ЦитатаСообщение от Hant Посмотреть сообщение

I2=0,5 A. I34=1 A.

Извините конечно, все делаю как вы сказали 3 и 4 последовательно и 2 паралельно, но I2=0.5 и I3=1 не получаю почему-то.

4232 / 2866 / 727
Регистрация: 16.09.2012
Сообщений: 11,611

ЦитатаСообщение от gekkka999 Посмотреть сообщение

Извините конечно, все делаю как вы сказали 3 и 4 последовательно и 2 паралельно, но I2=0.5 и I3=1 не получаю почему-то.

Ну ты просто тормозишь.
Сначала пишешь, что I1=1,5 A. И это правильно.
А I1=I2+I34 Общий ток делится обратно пропорционально сопротивлению ветвей.

Регистрация: 12.11.2015
Сообщений: 5

ЦитатаСообщение от Hant Посмотреть сообщение

Сначала пишешь, что I1=1,5 A. И это правильно.
Ааа, тоесть с этого нужно идти.. все понял, спасибо большое!)
87844 / 49110 / 22898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 92,604
Помогаю со студенческими работами здесь

Сопротивление между точками подключения
Доброго времени суток, форумчане. Нужна помощь в высчитывании общего сопротивления между точками.

Напряжение между двумя узлами в общем виде
Приветствую. Есть такая схема: Мне необходимо заменить источник напряжения E1 на источник тока.

Определение напряжения между точками со множествами ЭДС
Дано: E1=40 E4=150 R1= 5 R2=35 R3=10 R4=40 R6=25 R7=20

Максимальное напряжение между входами АЦП stm32f303
Привет, собираюсь попробовать дифференциальный режим АЦП на stm32f303. У меня есть 3 диф. канала.

Найти напряжение между точками
ЭДС всех источников по 1,5 В, внутреннее сопротивление всех по 1 Ом. Спрашивается напряжение между.

Найти напряжение между точками куба
Здравствуйте. Помогите пожалуйста решить задачу. Дан куб. Сопротивление каждого ребра куба равно.

Или воспользуйтесь поиском по форуму:

7. Определение напряжения между двумя точками электрической цепи

Прежде всего необходимо показать на схеме или мысленно представить стрелку этого напряжения. Её направление определяется порядком следования индексов у буквы . Для напряжения она направлена отточки m к точке n. Если мы меняем местами индексы у буквы , то следует изменить и направление стрелки на схеме. При этом при расчете меняется знак полученного напряжения, так как .

Дальше записываются уравнения по второму закону Кирхгофа для любого контура, включающего в себя эту стрелку, как было сделано при расчете напряжений и . Так, для контура m31nm при обходе его по часовой стрелке

.

. (7.1)

При соответствующем навыке последняя формула может быть записана сразу, без составления уравнения второго закона Кирхгофа.

В указанном контуре напряжение складывается из трех напряжений:

. (7.2)

Порядок индексов у букв U соответствует порядку, в котором мы проходим участок электрической цепи, идя от точки m к точке n по элементам , и .

Теперь находим значение каждого слагаемого в последнем уравнении.

Величина , определяющая напряжение между точками m и 3, представляет собой падение напряжения на сопротивлении , которое мы должны взять со знаком минус, так как от точки m к точке 3 мы идем против тока :

.

.

Здесь в правой части уравнения стоит плюс, так как мысленная стрелка напряжения и ток направлены в одну сторону.

Третье слагаемое представляет собой напряжение на зажимах источника. Если внутреннее сопротивление последнего равно нулю, то это напряжение по величине равно ЭДС, а знак его зависит от взаимного направления стрелок напряжения и ЭДС (рис. 7.1).

Рис. 7.1. Напряжение на зажимах источника

Рассмотрим рис. 7.1.

При указанной на схеме полярности зажимов источника потенциал точки b выше потенциала точки a на величину ЭДС:

.

Поэтому при одинаковых направлениях стрелок и (рис. 7.1, а)

.

Если направления стрелок и противоположны друг другу (рис. 7.1, б), то

.

С учетом сказанного напряжение на участке 1n (см. рис. 2.1) равно

.

Подставляя найденные значения напряжений на участках в формулу (7.2), приходим к выражению (7.1).

То же самое напряжение, определяемое по участку m2n, будет равно

.

Разумеется, вычисление одного и того же напряжения по двум различным формулам должно привести к одинаковым результатам.

8. Построение графиков

8.1. Общие требования к оформлению графиков. Зависимость мощности от тока

Правила построения графиков рассмотрим на примере зависимости мощности Р1, выделяющейся в сопротивлении первой ветви, от тока I1 в этой ветви. Эта зависимость определяется уравнением баланса мощностей в схеме рис. 6.1, в:

.

Так как , то

. (8.1)

Это – уравнение параболы со смещенной вершиной и направленными вниз ветвями (рис. 8.1).

Значения тока, при которых парабола пересекает горизонтальную ось, находятся из уравнения

и соответственно равны

и .

По смыслу – это ток, протекающий в схеме рис. 6.1, в при закороченном сопротивлении . При токе, равном половине этого значения, мощность максимальна:

.

Предположим, что параметры цепи на рис. 6.1, в имеют следующие численные значения:

= 72,4 В; = 130 В; = 43,6 Ом.

Прежде всего находим максимальные значения абсциссы и ординаты, которые будут определять размеры графика. В нашем примере – это значения и :

;

.

Исходя из этих величин и предполагаемых размеров графика, выбираем масштаб, который указываем на каждой оси графика в виде равномерной шкалы.

В одной единице длины (сантиметре, миллиметре) может содержаться m × 10 n именованных единиц. Здесь n – целое число, положительное или отрицательное, а для mрекомендуются числа 1, 2, 5.

Положительные значения величин откладываются вправо по оси абсцисс и вверх по оси ординат.

В конце каждой оси ставится буквенное обозначение откладываемой величины и через запятую – ее единица измерения.

Если график строится на белой (нелинованной) бумаге, то чертится масштабная сетка.

Данные для построения графика рассчитываем по формуле (8.1) и сводим их в таблицу (табл. 8.1).

Данные для построения графика

, А

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *