Номер 25.4, страница 181 - гдз по физике 10-11 класс задачник Гельфгат, Генденштейн

Физика, 10-11 класс Задачник, авторы: Гельфгат Илья Маркович, Генденштейн Лев Элевич, Кирик Леонид Анатольевич, издательство Илекса, Москва, 2008, красного цвета

Авторы: Гельфгат И. М., Генденштейн Л. Э., Кирик Л. А.

Тип: Задачник

Издательство: Илекса

Год издания: 2008 - 2025

Уровень обучения: профильный

Цвет обложки: красный лупа, парень едет на велосипеде

ISBN: 978-5-89237-252-7

Популярные ГДЗ в 10 классе

Упражнения. 25. Электрическая емкость. Конденсатор. Энергия электрического поля. Электрическое поле. Электродинамика - номер 25.4, страница 181.

№25.4 (с. 181)
Условие. №25.4 (с. 181)
скриншот условия
Физика, 10-11 класс Задачник, авторы: Гельфгат Илья Маркович, Генденштейн Лев Элевич, Кирик Леонид Анатольевич, издательство Илекса, Москва, 2008, красного цвета, страница 181, номер 25.4, Условие

25.4. Сравните электроемкости трех одинаковых шариков, из-готовленных из стали, меди и стекла.

Решение. Электроемкость шариков из стали и меди одинакова; стеклянный шарик нельзя характеризовать емкостью, так как основное соотношение для введения емкости $C = \frac{q}{\varphi}$ не выполняется вследствие непропорциональности заряда стеклянного шарика и потенциала всех точек его поверхности. Именно из этого вытекает, что только проводники можно характеризовать электроемкостью, хотя диэлектрики также способны удерживать на себе заряд.

Решение. №25.4 (с. 181)

Решение

Электроемкость является физической величиной, характеризующей способность проводника накапливать электрический заряд. Для уединенного проводника она определяется как отношение заряда $q$, сообщенного проводнику, к его потенциалу $φ$:

$C = \frac{q}{φ}$

Ключевым моментом в этом определении является то, что при сообщении заряда проводнику, этот заряд распределяется по его поверхности таким образом, что все точки поверхности (и объема) проводника имеют одинаковый потенциал. То есть, поверхность проводника является эквипотенциальной. Электроемкость проводника зависит от его формы и размеров, а также от диэлектрических свойств окружающей среды, но не зависит от материала самого проводника (при условии, что это проводник).

1. Шарики из стали и меди.
Сталь и медь — это металлы, то есть хорошие проводники. По условию, шарики одинаковые, что означает, что они имеют одинаковую форму (сфера) и одинаковые размеры (одинаковый радиус $R$). Поскольку электроемкость проводника определяется его геометрией, а не конкретным проводящим материалом, то электроемкости стального и медного шариков будут одинаковы. Для уединенного шара радиусом $R$ емкость равна $C = 4πε_0R$ (в вакууме), где $ε_0$ — электрическая постоянная.

2. Шарик из стекла.
Стекло является диэлектриком (изолятором). В диэлектриках практически нет свободных носителей заряда. Если сообщить заряд стеклянному шарику (например, путем трения), этот заряд не сможет свободно перемещаться и не распределится по всей поверхности. Он останется локализованным в тех местах, куда был помещен. В результате поверхность стеклянного шарика не будет эквипотенциальной — разные ее точки будут иметь разный потенциал. Из-за этого невозможно определить единый потенциал $φ$ для всего шарика, и, следовательно, классическое определение электроемкости $C = q/φ$ для него неприменимо. Понятие электроемкости вводится только для проводников.

Таким образом, сравнивать можно электроемкости только двух первых шариков.

Ответ: Электроемкости шариков из стали и меди равны между собой, так как они являются проводниками и имеют одинаковые размеры. Понятие электроемкости к стеклянному шарику неприменимо, поскольку он является диэлектриком, и его поверхность при сообщении заряда не имеет единого потенциала.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться

Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10-11 класс, для упражнения номер 25.4 расположенного на странице 181 к задачнику 2008 года издания для учащихся школ и гимназий.

Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №25.4 (с. 181), авторов: Гельфгат (Илья Маркович), Генденштейн (Лев Элевич), Кирик (Леонид Анатольевич), профильный уровень обучения учебного пособия издательства Илекса.