Задачи по физике

Задача No1
К полюсному конденсатору с двухслойной изоляцией (рис 1) приложено напряжение U=1000 B. Диэлектрические проницаемости и толщины слоев изоляции:〖 ε〗_(r_1 )=2; d_1=0,2 ; ε_(r_2 )=5; d_2=0,3 ;Площадь пластины S=25 〖см〗^2.
Требуется:
1) Определить емкость конденсатора;
2) Построить графики зависимостей E(x), D(x), φ(x) приняв φ=0 при x=0;
3) Определить поверхностную плотность связанных зарядов на границе раздела диэлектриков;
4) Построить график зависимости P(x);
5) Построить совокупность силовых и эквипотенциальных линий в каждом слое, вычислить разность потенциалов между точками A(x_A=0,1 см ; y_A=1 см) и B(x_B= 0,35 см; y_B=0 см).
6) Построить график изменения объемной плотности энергии и определить энергию электрического поля конденсатора.


Задача No2
По длинному стальному уединенному цилиндру в направлении оси z (рис.1) протекает постоянный ток I=220 A. Радиус цилиндра r_0=1 см. Относительная магнитная проницаемость стали, из которой изготовлен цилиндр μ_r=800,а коружающей среды μ_(r_2 )=1.
Требуется:
1) Определить векторный магнитный потенциал внутри и вне цилиндра как функцию расстояния r от его оси.
При решении задачи принять, что векторный потенциал точек на оси z равен нулю;
2) Найти магнитный поток, пронизывающий прямоугольную площадку abed, лежащую в плоскости ZOY (расположение площадки и ее размеры даны на рис. 1);
3) Вычислить магнитный поток на единицу длины, линии которого замыкаются внутри цилиндра;
4) Определить энергию магнитного поля внутри цилиндра на единицу длины.
Для определения энергии следует использовать выражение ∫▒〖1/2*H*B*dV ( здесь dV-элемент объема 〗)

2015