Электродинамика

Изобразим все силы, действующие на шарик.

1. Пластины конденсатора заряжены так, как показано на рисунке. Расставив силы, видим, что сила Кулона должна уравновешивать силу тяжести, следовательно, положительно заряженная пластина отталкивает шарик. Так как положительно заряженная пластина отталкивает шарик, то шарик заряжен положительно.
2. При движении реостата влево количество витков, включенных в цепь, уменьшается и сопротивление реостата уменьшается.
3. По закону Ома для полной цепи: \[I=\dfrac{\xi}{R+R_p}\] Так как сопротивление \(R_p\) реостата уменьшается, то сила тока увеличивается.
Напряжение на резисторе же составит: \[U=IR\] оно увеличивается, так как конденсатор и резистор подключены параллельно, напряжение на конденсаторе тоже увеличивается.
4. Напряжение на конденсаторе увеличивается, следовательно, возрастает и напряженность поля внутри пластин конденсатора \(E=\dfrac{U}{d}\), так как расстояние между обкладками \(d\) не изменяется.
5. В следствие увеличения напряженности, возрастает и сила Кулона, равная \(F=qE\) и шарик начинает смещаться вверх.

1. Начальное показание вольтметра равно нулю, после замыкания ключа показания вольтметра будут увеличиваться, пока не достигнут максимального значения, которое не будет меняться со временем.

2. Вольтметр соединён параллельно с конденсатором, поэтому его показания равны напряжению на конденсаторе. Вначале конденсатор не заряжен \(q_1=0\) поэтому напряжение на нём \(U_1=\dfrac{q_1}{C}=0\) и показания вольтметра равны нулю.

3. После замыкания конденсатор будет заряжаться, и, так как \(U=\dfrac{q}{C}\) показания вольтметра будут увеличиваться. Когда конденсатор полностью зарядится, ток через него не течёт, а течёт только через резистор. Сила тока в цепи станет постоянной и согласно закону Ома для полной цепи \(I=\dfrac{\xi}{R+r}\) Напряжение на конденсаторе и резисторе \(U=IR\) и не будет меняться со временем. Поэтому показания вольтметра тоже перестанут изменяться.

Мощность равна: \[P=IU=\dfrac{U^2}{R} \quad (1)\] Сила тока в цепи: \[I=\dfrac{\xi}{R+r}\] Напряжение на нагрузке: \[U=IR=\dfrac{\xi R}{R+r} \quad (2)\] Подставив (2) в (1), получим \[P(U)=\dfrac{U(\xi-U)}{r}\] Этим графиком является парабола с вершиной:

При поднесении отрицательной палочки, отрицательные заряды будут уходить с шара на лепестки, а положительные заряды наоборот будут притекать на шар, именно поэтому лепестки будут отталкиваться друг от друга (они будут заряжены одноименно).

1) Для того чтобы лампа светила ярче, вольфрам нагревают до температуры близкой к температуре плавления, при этом увеличивается испарение вольфрамовой нити.
2) Черный налёт образуется при испарении вольфрама, а именно, когда пары вольфрама конденсируются на стенках колбы, а нить при этом истончается постепенно и неравномерно, что приводит к перегоранию лампы.
3) Для уменьшения диффузии паров, и увеличения осажденных обратно на нить паров после выключения напряжения и используют тяжелые и инертные газы.

1) При грозе из-за электризации ледяных кристаллов в грозовых облаках возникают большие заряды и большие разности потенциалов между землёй и облаками, что приводит к возникновениям молний. Кроме того в молнии происходит быстрый нагрев и расширение воздуха, что приводит к образованию грома.
2) Так как скорость звука намного меньше скорости света, то световая вспышка доходит до наблюдателя гораздо раньше, чем гром.
3) До наблюдателя доходят раскаты грома из разных частей молнии, вначале от ближайшей, а после от более удаленных, именно поэтому после удара молнии мы еще долго слышим раскаты грома.

При поднесении отрицательно заряженной палочки к электрометру произойдет перераспределение зарядов. Ближайший электрометр будет иметь положительный заряд, а дальний будет иметь отрицательный заряд. Так как разноименные заряды притягиваются, а одноименные отталкиваются. Так как сначала удаляют соединяющий стержень, то электрометры в конце концов сохранят свои заряды, то есть ближний к палочке будет заряжен положительно, дальний – отрицательно.