Вариант 1
Задача 1.1.
Лента движущегося транспортёра в результате аварии стала электрически изолирована и вследствие трения накапливает электрический заряд. Электрический пробой в воздухе в данных условиях возникает при напряжении электрического поля Е0 = 2-106 В/м. Возможно ли появление электрической искры и пожара, если поверхностная плотность зарядов на ленте σ = 4•10-5 Кл/м2 ? Ленту считать бесконечно равномерно заряженной плоскостью.
Задача 1.2.
Четыре одинаковых капли ртути, заряженных до потенциала (р = 10 В, сливаются в одну. Каков потенциал (р2 образовавшейся капли?
Задача 1.3.
Электрическое поле создано бесконечной заряженной прямой линией с равномерно распределённым зарядом (т = 10 нКл/м). Определить кинетическую энергию Т2 электрона в точке 2, если в точке 1 его кинетическая энергия Т2 = 200 эВ. Расстояние точки 2 от линии равно а = 0,5 см, точки 1 - в=1,5 см.
Задача 1.4.
Плоский конденсатор с площадью пластин S = 200 см каждая заряжен до разности потенциалов U = 2 кВ. Расстояние между пластинами d = 2 см. Диэлектрик - стекло. Определить энергию W поля конденсатора и объемную плотность энергии IP поля.
Задача 1.5.
В технологической установке источник с Э.Д.С. S= 10 В и внутренним сопротивлением г = 100 Ом подключён к двум последовательно соединённым сопротивлениям R2= 100 Ом и R2 = 800 Ом. Параллельно к сопротивлению Rj подключён воздушный плоский конденсатор, расстояние между пластинами которого d= 0,1 мм. Наименьшая напряжённость электрического поля, при которой в воздухе возникает электрический пробой (искра), Е0 = 106 В/м. Есть ли опасность возникновения пожара?
Задача 1.6.
Струя воды при тушении пожара на промышленном объекте попадает на электрический контакт с напряжением U = 2-10 В. Сопротивление струи воды Rcm = 500 Ом, сопротивление человека R4ejl = 4500 Ом, сопротивление контакта человека с землёй R0 = 5000 Ом. Определить ток, который пройдёт через человека. Оценить опасность.
Задача 1.7.
При включении электромотора в сеть с напряжением U = 220 В он потребляет ток I = 5 А. Определить мощность, потребляемую мотором, и его К.П.Д., если сопротивление R обмотки мотора равно 6 Ом.
Задача 1.8.
Сила тока в проводнике сопротивлением R = 10 Ом за время t = 50 с равномерно нарастает от /7 = 5 А до 12 = 10 А. Определить количество теплоты Q, выделившееся за это время в проводнике.
Вариант 2
Задача 2.1.
При производстве полиэтиленовой плёнки её широкая полоса движется по роликам. В результате трения и плохого заземления на плёнке появился электростатический заряд, поверхностная плотность которого σ=1,8-10" Кл/м . Электростатический пробой в воздухе при данных условиях возникает при напряжённости электрического поля Е0 = 106 В/м. Определить напряжённость электрического поля электростатических зарядов, которые находятся на плёнке, считая её бесконечной равномерно заряженной плоскостью. Возможен ли электрический пробой и возникновение пожара?
Задача 2.2.
Две параллельные заряженные плоскости, поверхностные плотности зарядов которых σ7 = 2 мкКл/м2 и σ2 = - 0,8 мкКл/м2 , находятся на расстоянии d = 0,6 см друг от друга. Определить разность потенциалов U между плоскостями.
Задача 2.3.
Пылинка массой т = 5 нг, несущая на себе N = 10 электронов, прошла в вакууме ускоряющую разность потенциалов U= 1 MB. Какова кинетическая энергия Т пылинки? Какую скорость v приобрела пылинка?
Задача 2.4.
Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено двумя слоями диэлектрика: стекла толщиной d2 = 0,2 см и слоем парафина толщиной d2 = 0,3 см. Разность потенциалов между обкладками U = 300 В. Определить напряжённость Е поля и падение потенциала в каждом из слоёв.
Задача 2.5.
При проведении аварийно - спасательных работ необходимо определить место повреждения двухпроводной телефонной линии (замыкание проводников друг с другом). Для этого на вход линий подключили аккумулятор с Э.Д.С. ε = 24 В. Ток, проходящий через него, I = 12 А, сопротивление аккумулятора не учитывать, сопротивление единицы длины про- воды δ = 10-3 Ом/м. Найти длину провода до места повреждения.
Задача 2.6.
При тушении пожара струя воды попадает на электрический провод без изоляции с напряжением U = 220 В. Определить электрический ток, который пройдёт через человека, тушащего пожар, если сопротивление струи воды Rcm = 200 Ом, сопротивление человека R4ejl = 1500 Ом. Рассмотреть два случая:
а) сопротивление контакта между человеком и землёй R0 = 3300 Ом;
б) R0 = 300 Ом (мокрая обувь). Оценить опасность.
Задача 2.7.
От батареи, Э.Д.С. которой ε = 600 В, требуется передать энергию на расстояние L = 1 км. Потребляемая мощность Р = 5 кВт. Найти минимальные потери мощности в сети, если диаметр медных подводящих проводов d = 0,5 см.
Задача 2.8.
Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону I = I0sincot. Найти заряд Q, проходящий через поперечное сечение проводника за время t, равное половине периода А, если начальная сила тока 10= 10 А, циклическая частота со = 50л; с"1.