Uczeń, jak każdy człowiek, chce umieć coś zrobić samodzielnie Spisy zadań Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika) 300. Natężenie pola elektrycznego przy powierzchniach obu kul

Elektrostatyka. Potencjał elektryczny. Pole elektryczne.

Elektrostatyka to dział fizyki zajmujący się zagadnieniami ładunków elektrycznych spoczywających i wynikającymi stąd zjawiskami i własnościami materii i przestrzeni.

Zadanie
Dwie metalowe naelektryzowane kule o promieniu R=10cm i promieniu r=5 cm wytwarzają przy swojej powierzchni potencjał 1000 V.
Kule znajdują się daleko od siebie w próżni.

Obliczyć natężenie E pola elektrycznego przy powierzchniach obu kul, ładunek Q znajdujący się na każdej kuli oraz gęstość powierzchniową ładunku na każdej kuli.

Ważne pojęcia elektrostatyki

• Ładunek elektryczny.



• Oddziaływania elektryczne.
  
  
• Siły elektryczne.
  
  
• Potencjał elektryczny ładunku punktowego.
  
  
• Potencjał elektryczny ładunku kulistego.
  
  
• Natężenie pola elektrycznego.
  
  
• Gęstość powierzchniowa ładunku.
  

Oddziaływania elektryczne. Siły elektrostatyczne - prawo Coulomba.

Zadanie

Dwie metalowe naelektryzowane kule o promieniu R=10cm i promieniu r=5 cm wytwarzają przy swojej powierzchni potencjał 1000V. Kule znajdują się daleko od siebie w próżni.

Obliczyć natężenie pola elektrycznego przy powierzchniach obu kul, ładunek znajdujący się na każdej kuli oraz gęstość powierzchniową ładunku na każdej kuli.

Dla kul znajdujących się daleko od siebie możemy założyć, że nie oddziałują na siebie. Oznacza to, że możemy wykorzystać symetrię rozkładu ładunków na obu kulach.

Dla każdej z kul obliczymy ładunek i natężenie pola elektrycznego. Zaczynamy od wyprowadzenia odpowiednich zależności.

WYPROWADZENIA

Istnienie potencjału elektrycznego różnego od zera świadczy o istnieniu ładunku elektrycznego. Pole opisane za potencjału elektrycznego można w niektórych przypadkach łatwo opisać również za pomocą wektora natężenia pola elektrycznego.

Potencjał elektryczny jest wielkością skalarną. Natężenie pola elektrycznego jest wielkością wektorową.

Potencjał określa pracę potrzebną do przeniesienia jednostkowego ładunku elektrycznego w polu elektrycznym.

Do opisania pola za pomocą wektora natężenia pola elektrycznego trzeba sumować pole elektryczne wytwarzane przez pojedyncze ładunki lub wykorzystać prawo Gaussa oraz symetrię rozkładu ładunku i wynikającą z tego symetrię pola elektrycznego.

Do obliczeń zakładamy, że potencjał wytwarzany przez ładunek elektryczny jest równy zero w nieskończoności.

Znając promień kuli i potencjał na powierzchni przewodzącej kuli naładowanej możemy obliczyć ładunek zgromadzony na powierzchni tej kuli. Znając ładunek kuli i jej promień można obliczyć wartość natężenia pola elektrycznego. Wektor ten leży na kierunku wyznaczonym przez promień kuli poprowadzony do punktu, w którym wyznaczamy tę wielkość.

OBLICZENIA

Ładunek umieszczony na metalowej kuli rozkłada się wyłącznie na powierzchni tej kuli i dlatego wewnątrz kuli nie ma pola elektrycznego a potencjał jest stały.

Inne zadanie z elektrostatyki - oddziaływania elektryczne. Siły elektrostatyczne - prawo Coulomba.

Oddziaływania elektryczne. Siły elektrostatyczne - prawo Coulomba.

Jay Abraham "Paradoks nieoczekiwanych zysków" - Jest to ebook znanego, amerykańskiego konsultanta ds. marketingu. Jay Abraham to najdroższy, lub jeden z najdroższych konsultantów w USA.

300.11-2010.02.05