作業(yè)04_第二章恒定電場

1、第二章恒定電場1. 直徑為 3mm的導(dǎo)線，如果流過它的電流是 10A，且電流密度均勻，導(dǎo)線的電導(dǎo)率為 5.8 107 S/m，導(dǎo)線內(nèi)電荷的密度為 9 109C/m3。求導(dǎo)線內(nèi)部的電場強(qiáng)度以及電子的漂移速率。（提示：電子的漂移速率即為導(dǎo)線內(nèi)電子的運(yùn)動(dòng)速率。 ）v(10y2 v2x2 v2x2 v2。求穿過 x 3m 處， 2my 3m ，2. 已知 Jzexyeyzez)A/m3.8m zv。5.2m 面積上在 ex 方向的總電流 I3. 平行板電容器極板間距離為 d ，其中媒質(zhì)的電導(dǎo)率為 ，兩板接有電流為 I 的電流源，測得媒質(zhì)的功率損耗為 P 。如將板間距離擴(kuò)為 2d ，其間仍充滿電導(dǎo)率為

2、的媒質(zhì)，則此電容器的功率損耗是多少？4. 在無界非均勻?qū)щ娒劫|(zhì) ( 電導(dǎo)率和介電常數(shù)均是坐標(biāo)函數(shù) ) 中，若有恒定電流v存在，證明媒質(zhì)中的自由電荷密度為E ()5. 球形電容器內(nèi)半徑 R1 5cm ，外半徑 R210cm ，內(nèi)外導(dǎo)體間的非理性電介質(zhì)的電導(dǎo)率10 9 S/m ，若內(nèi)外導(dǎo)體間電壓 U 01000V ，求內(nèi)外導(dǎo)體間的v、 E 、vJ 和絕緣電阻 R 。R1R26. 同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體半徑為 R1 ，外導(dǎo)體半徑為 R3 ，內(nèi)外導(dǎo)體之間有兩層媒質(zhì)。內(nèi)層從 R1到 R2 ，媒質(zhì)的參數(shù)為r1 和 1 ；外層從 R2 到 R3 ，媒質(zhì)的參數(shù)為r2 和2 ，如圖所示。求r22(1)每層單位長度的電容

3、；r11R1(2)每層單位長度的電導(dǎo)；R2(3)單位長度的總電容；(4)單位長度的總電導(dǎo)；R3(5) 當(dāng)同軸電纜長度為 L ，內(nèi)外導(dǎo)體之間的電壓為 U ，忽略邊緣效應(yīng)，利用邊界上的銜接條件分別求界面 R1 、 R2 和 R3 上的電荷面密度。7. 圖示平行平板電容器，兩極板間距為 d ，極板之間有兩種電介質(zhì)，第一種電介質(zhì)厚度為 a ，介電常數(shù)為 1 ，電導(dǎo)率為 1 ；第二種電介質(zhì)厚度為 d a ，介電常數(shù)為 2 ，電導(dǎo)率為 2 。若兩極板間加電壓 U ，求電介質(zhì)中的電場強(qiáng)度、漏電流密度和電介質(zhì)分界面上的自由電荷面密度。a da1 212U8. 在不良導(dǎo)體的恒定電流場中放入一小塊良導(dǎo)體，從不良導(dǎo)體一側(cè)看，電流密度是趨向垂直于分界面還是平行于分界面？9. 在良導(dǎo)體的恒定電流場中放入一小塊不良導(dǎo)體，從良導(dǎo)體一側(cè)看，電流密度是趨向垂直于分界面還是平行于分界面？10. 假設(shè)大地為均勻?qū)щ娒劫|(zhì)，淺埋于地下的不規(guī)則形狀接地體電流流入大地。在遠(yuǎn)離接地體的大地內(nèi)，電流如何分布？11. 在恒定電場的電源中， 總的電場強(qiáng)度閉合線積分為零嗎？局外電場強(qiáng)度的閉合線積分為零嗎？庫侖電場強(qiáng)度的閉合線積分為零嗎？在電源之外， 上述 3 個(gè)閉合線積分是否為零？12. 導(dǎo)體和理想電介質(zhì)的分界面上， 導(dǎo)體一側(cè)沒有法線方向的電