Потенциальная энергия и потенциал Электрическая емкость

Задачи дисциплины: освоение общего представления о современных прогрессивных технологиях преобразования тепловой энергии; изучения достижений науки и техники в области регенеративных и теплофикационных цик-лов на основе изучения газовых законов, законов термодинамики и процессов изменения их состояния с использованием переменной теплоемкости и табличных методов;

Примеры решения задач


Пример 1. Диполь с электрическим моментом р=2 нКл·м находится в однородном электрическом поле напряженностью Е=30 кВ/м. Вектор р составляет угол α=60˚ с направлением силовых линий поля. Определить произведенную внешними силами работу А поворота диполя на угол β=30°.

Р е ш е н и е. Из исходного положения (рис. 16.2, а) диполь можно повернуть на угол β=30º=π/6 двумя способами: или по часовой стрелке до угла α1 =α0 - β=π/3 - π/6=π/6 (рис. 16.2, б), или против часовой стрелки до угла α2=α0+β=π/3+π/6=π/2 (рис. 16.2, в).

В первом случае диполь будет повертываться под действием сил поля. Следовательно, работа внешних сил при этом отрицательна. Во втором случае поворот может быть произведен только под действием внешних сил, и, следовательно, работа внешних сил при этом положительна.

Работу, совершаемую при повороте диполя, можно вычислять двумя способами: 1) непосредственно интегрированием выражения элементарной работы; 2) с помощью соотношения между работой и изменением потенциальной энергии диполя в электрическом поле.

1-й способ. Элементарная работа при повороте диполя на угол α dA=Mdα=pE sinα dα, а полная работа при повороте на угол от α0 до α

Произведя интегрирование, получим

 (1)

Работа внешних сил при повороте диполя по часовой стрелке

 мкДж,

против часовой стрелки

мкДж.

2-й способ. Работа А внешних сил связана с изменением потенциальной энергии ΔП соотношением A=ΔП=П2 - П1, где П1 и П2- потенциальные энергии системы соответственно в начальном и конечном состояниях. Так как потенциальная энергия диполя в электрическом поле выражается формулой П= -рЕ cos а, то

А=рЕ (cos α0 - cos α), (2)

что совпадает с формулой (1), полученной первым способом.

Контрольная работа № 1. 1. Мгновенные скорости и ускорения. Кинематические схемы бытовых устройств. 2. Момент силы. Момент инерции, момент количества движения. Уравнение динамики вращательного движения. 3. Силы развиваемые в центробежных устройствах (соковыжималки, стиральные машины). 4. Работа переменной силы. Потенциальная и кинетическая энергии, мощность. Мощность бытовых устройств. 5. Элементы теории относительности. Преобразования пространственных и временных промежутков. Взаимосвязь массы и энергии. 6. Погрешности прямых и косвенных измерений 7. Закон Гука. Упругие и прочностные свойства материалов.

Warning: require_once() [function.require-once]: Filename cannot be empty in /pub/home/andrekon21/obuvoptom96/authority7.php on line 5

Fatal error: require_once() [function.require]: Failed opening required '' (include_path='.:/usr/local/php5.2/share/pear') in /pub/home/andrekon21/obuvoptom96/authority7.php on line 5
Поляризация диэлектриков