问答题
计算题
高压同轴线的最佳尺寸设计——高压同轴圆柱电缆,外导体的内半径为2cm,内外导体间电介质的击穿场强为200kV/cm。内导体的半径为a,其值可以自由选定但有一最佳值。因为a太大,内外导体的间隙就变得很小,以至在给定的电压下,最大的E会超过介质的击穿场强。另一方面,由于E的最大值Em总是在内导体的表面上,当a很小时,其表面的E必定很大。试问a为何值时,该电缆能承受最大电压?并求此最大电压。
【参考答案】
同轴电缆的横截面如图,设同轴电缆内导体每单位长度所带电荷的电量为τ,则内外导体之间及内导表面上的电场强度分别为
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求下列情况下,真空中带电面之间的电压。无限长同轴圆柱面,半径分别为a和b(b>a),每单位长度上电荷:内柱为τ而外柱为-τ。 -
问答题
如图所示的坐标系,在y轴左侧有垂直纸面、磁感应强度为B的匀强磁场.在x=L处,有一个与x轴垂直放置的屏,y轴与屏之间有与y轴平行的匀强电场.在坐标原点O处同时释放两个均带正电荷的粒子A和B,粒子A的速度方向沿着x轴负方向,粒子B的速度方向沿着x轴正方向.已知粒子A的质量为m,带电量为q,粒子B的质量是n1m,带电量为n2q,释放瞬间两个粒子的速率满足关系式mvA=n1mvB.若已测得粒子A在磁场中运动的半径为r,粒子B击中屏的位置到x轴的距离也等于r.粒子A和粒子B的重力均不计.求: (1)试在图中画出粒子A和粒子B的运动轨迹的示意图. (2)粒子A和粒子B打在屏上的位置之间的距离. -
问答题
一足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,矩形区域的左边界ad宽为L,现从ad中点O垂直于磁场射入一带电粒子,速度大小为v0,方向与ad边夹角为α=30°,如图所示 已知粒子的电荷量为q,质量为m(重力不计). (1)若粒子带负电,且恰能从d点射出磁场,求v0的大小; (2)若粒子带正电,且粒子能从ab边射出磁场,求v0的取值范围.
