Zadania z Fizyki

Elektrotechnika studia niestacjonarne sem.2

Zestaw 1

Zagadnienia: natężenie pola elektrostatycznego, zasada superpozycji, dipol elektryczny;

1.

Dwie jednakowe kulki o masie m = 1 g

wiszą na cienkich nierozciągliwych niciach o długości

l = 25 cm

, zaczepionych w tym samym punkcie. Po naładowaniu ich, kulki rozsunęły się i nitki

utworzyły kąt α = 60



. Oblicz ładunek kulek.

Odp.

mg

l

q

0

4

1

3

4





2.

Dwie jednakowe naelektryzowane metalowe kuleczki z odległości r odpychają się siłą F

1

. Po

zetknięciu kuleczek i umieszczeniu ich w takiej samej odległości od siebie, siła wzajemnego
odpychania wzrosła do F

2

. Oblicz ładunki zgromadzone na kulkach przed ich zetknięciem.

Przyjmij, że średnica kulek jest duża mniejsza od ich odległości.

Odp.



















1

2

1

4

1

1

2

F

F

q

q

3.

Na końcach odcinka o długości d znajdują się ładunki Q>0 i –2Q. W jakich punktach prostej
łączącej ładunki natężenie pola jest równe zeru

.

Odp.

)

2

1

(







d

x

4.

Źródłem pola elektrycznego jest układ czterech ładunków punktowych, każdy o wartości q=10

-11

C,

umieszczonych w wierzchołkach kwadratu o boku a = 2 cm. Wyznacz natężenie pola
elektrycznego w środkach boków tego kwadratu. Przenikalność dielektryczna próżni wynosi
ε

0

=8,85·10

-12

F/m.

Odp.

2

0

2

3

5

4

a

q

E





5.

Dipol elektryczny posiada

ładunki różnoimienne q = 5•10

-10

C rozmieszczone w

odległości l = 5

cm

. Oblicz natężenie pola elektrycznego w odległości a = 2 m a) na osi dipola, b) na symetralnej

dipola.

Odp. a)

3

0

2

2

0

2

)

(

1

1

4

a

ql

a

l

a

q

E

























b)

2

3

2

2

0

)

4

(

4

1

a

l

ql

E







6.

Jednoimienne ładunki q, 2q i 3q umieszczono w wierzchołkach trójkąta równobocznego o bokach
a

. Wyznacz natężenie pola elektrostatycznego w środku trójkąta.

Odp.

2

0

4

3

3

a

q

E



