Відповідь:

Завдання 5:

Для обчислення густини енергії електричного поля (u) всередині конденсатора можна скористатися формулою:

u = (1/2) * ε * E^2,

де ε - діелектрична проникливість діелектрика (залежить від матеріалу слюди),

E - напруженість електричного поля.

З першого завдання нам дана товщина пластинки слюди (d = 3 мм) і напруга на конденсаторі (V = 2,1 кВ = 2100 В).

Напруженість електричного поля всередині конденсатора можна визначити за формулою:

E = V / d.

Підставивши дані, отримаємо:

E = 2100 В / 0,003 м = 700000 В/м.

Тепер ми можемо обчислити густину енергії електричного поля:

u = (1/2) * ε * E^2.

Значення ε для слюди приймемо приблизно ε = 6 * 10^-11 Ф/м (для вакууму).

Підставивши значення, отримаємо:

u = (1/2) * (6 * 10^-11 Ф/м) * (700000 В/м)^2 = 14.7 Дж/м^3.

Отже, густина енергії електричного поля всередині конденсатора становить 14.7 Дж/м^3.

Завдання 6:

Напруженість електричного поля (E) в точці, розташованій на відстані 30 см від кожної зарядженої кульки, можна обчислити за законом Кулона:

E = k * (|q| / r^2),

де k - електрична стала Кулона (k ≈ 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2),

|q| - абсолютне значення заряду кульки (|q| = 16 нКл = 16 * 10^-9 Кл),

r - відстань від точки до кульки (r = 30 см = 0.3 м).

Підставивши дані, отримаємо:

E = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (16 * 10^-9 Кл) / (0.3 м)^2 = 160 Н/Кл.

Отже, напруженість електричного поля в точці, розташовані

Пояснення: