Определение энергии искры при пробое

Содержание

Вариант 3
Задача 3.1.
В результате электризации на параллельных пластинах воздушного конденсатора ёмкостью С = 10"9 Ф накапливается электрический заряд. При достижении величины заряда Q = 2-10"6 Кл возникает пробой (искра). В воздухе присутствует газовоздушная взрывоопасная смесь с минимальной энергией воспламенения Weocn = 6-10" Дж. Определить энергию искры, считая её равной энергии конденсатора. Есть ли опасность взрыва и пожара?
Задача 3.2.
Два точечных заряда Qi = 6 нКл и Q2 = 3 нКл находятся на расстоянии d = 60 см друг от друга. Какую работу необходимо совершить внешним силам, чтобы уменьшить расстояние между зарядами вдвое?
Задача 3.3.
Электрон с энергией Т = 400 эВ (в бесконечности) движется вдоль силовой линии по направлению к поверхности металлической заряженной
сферы радиусом А = 10 см. Определить минимальное расстояние <т, на которое приблизится электрон к поверхности сферы, если заряд её О =10 нКл.
Задача 3.4.
Два металлических шарика радиусами R2 = 5 см и R2 = 10 см имеют заряды Qj = 40 нКл и Q2 = - 20 нКл соответственно. Найти энергию W., которая выделится при разряде, если шары соединить проводником.
Задача 3.5.
При ремонте электрической цепи технологической установки, состоящей из источника тока с Э.Д.С. &#163;= 10 В и внутренним сопротивлением г=4 Ом, который подключён к двум параллельным сопротивлениям Rj = 30 Ом и R2 = 70 Ом, было заменено повреждённое сопротивление Rj на сопротивление такой же величины. Наибольшая мощность, которая может на нём выделиться, Р0 = 0,2 Вт. Определить мощность, которая будет выделяться на этом сопротивлении, сравнить её с наибольшей допустимой величиной. Оценить опасность пожара.
Задача 3.6.
При сварочных работах используется напряжение U = 65 В. Какой электрический ток пойдёт через человека с сопротивлением R = 6,5 кОм, если это напряжение будет к нему приложено? Есть ли опасность для человека?
Задача 3.7.
При внешнем сопротивлении R1 = 8 Ом сила тока в цепи I7 = 0,8 А, при сопротивлении R2 = 15 Ом сила тока 12 = 0,5 А. Определить силу тока Аз короткого замыкания источника ЭДС.
Задача № 3.8.
За время t = 10 с при равномерно возрастающей силе тока от нуля до некоторого максимума в проводнике выделилось количество теплоты (9=40 кДж. Определить среднюю силу тока </> в проводнике, если его сопротивление R = 25 Ом.
Вариант 4
Задача 4.1.
В воздухе с пылевоздушной взрывоопасной смесью находится воз- душный конденсатор с площадью параллельных пластин S = 2 м2 и расстоянием между ними d=10-3 м. Электрический пробой в воздухе в данных условиях возможен при напряжённости электрического поля Е0 = 2-106 В/м. В результате аварии на воздушный конденсатор подаётся постоянно увеличивающееся напряжение до возникновения электрического пробоя. Определить энергию искры при пробое, считая её равной энергии заряженного конденсатора. Возможно ли воспламенение пылевоздушной взрывоопасной смеси? Минимальная энергия её воспламенения Weocn = 5•Ю-2 Дж.
Задача 4.2.
Электрическое поле создано заряженным проводящим шаром, потенциал ср которого 300 В. Определить работу сил поля по перемещению заряда Q = 0,2 мкКл из точки 1, находящейся на расстоянии R от поверхности шара, в точку 2, на расстояние 3R от поверхности шара. (R- радиус шара).
Задача 4.3.
Пылинка массой т = 200 мг, несущая на себе заряд Q = 40 нКл, влетела в электрическое поле в направлении силовых линий. После прохождения разности потенциалов U = 200 В пылинка имела скорость v = 10 м/с. Определить скорость v0 пылинки до того, как она влетела в поле.
Задача 4.4.
Плоский конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом R = 10 см каждая. Расстояние между пластинами <7=2 мм. Конденсатор присоединён к источнику напряжения U = 80 В. Определить заряд О и напряжённость Е поля конденсатора в двух случаях: а) диэлектрик - воздух; б) диэлектрик - стекло.
Задача 4.5.
В технологической установке источник имеет Э.Д.С. &#949;= 100 В и внутреннее сопротивление г = 20 Ом. Он подключён к двум сопротивлениям R1 = 20 Ом и R2 = 60 Ом. Параллельно каждому сопротивлению подключены воздушные конденсаторы Cj и С2, расстояния между пластинами которых соответственно d1 = 0,2 мм и d2 = 0,3 мм. Наименьшая напряжённость электрического поля в воздухе, при которой может быть электрический пробой, Е0 = 15 кВ/см. Определить напряжённость электрических полей в этих конденсаторах. Есть ли опасность возникновения пробоя и пожара?
Задача 4.6.
На расстоянии 1 м от человека на землю в результате аварии упал электрический провод. В точке заземления потенциал сро = 1000 В. Он уменьшается с увеличением расстояния от точки заземления г, выраженного в метрах по закону ср = (р/(1 + г). Сопротивление человека R = 50 кОм, считать, что допустимый ток через него А = 2 мА. На каком расстоянии при движении от провода человек должен поставить одну ногу относительно другой, чтобы электрический ток, проходящий через него, был равен допустимому.
Задача 4.7.
Э.Д.С. батареи &#949; = 12 В. При силе тока I = 4 А, К.П.Д. батареи &#331; = 0,6. Определить внутреннее сопротивление r1 батареи.
Задача 4.8.
За время t = 8 с при равномерно возраставшей силе тока в проводнике сопротивлением R = 8 Ом выделилось количество теплоты Q = 500 кДж. Определить заряд q, проходящий в проводнике, если сила тока в начальный момент времени равна нулю.