Z6 elektrostatyka, Materiały PK, II ROK, Teoria Pola


ZADANIA NA ĆWICZENIA RACHUNKOWE Z FIZYKI DLA

ELEKTRONIKI, I ROK

Zestaw: 6

Temat: Pole elektryczne, Prawo Gaussa

Zagadnienia obowiązujące: Natężenie pola elektrycznego, Potencjał pola elektrycznego, Strumień pola, Prawo Gaussa, Związek pomiędzy natężeniem pola elektrycznego a potencjałem

1. Znaleźć częstotliwość drgań dipola elektrycznego, o momencie p i bezwładności obrotowej I, dla małych amplitud drgań wokół pozycji równowagi w jednorodnym polu elektrycznym E.

2. Jednorodne pole E jest równoległe do osi półsfery o promieniu R.

  1. Jaki jest strumień pola elektrycznego przez powierzchnię półsfery?

  2. Jaki jest strumień gdy pole E jest prostopadłe do osi pół sfery?

3. Punktowy ładunek Q jest umieszczony w centrum sześcianu o boku L. Jaki jest strumień pola elektrycznego przez każdą ze ścianek sześcianu?

4. Dwie duże metalowe płyty znajdują się w odległości małej w porównaniu z ich wysokością i szerokością. Na płytach znajdują się równej wartości lecz przeciwnego znaku jednorodnie rozłożone ładunki elektryczne o gęstości powierzchniowej σ. Zaniedbując efekty brzegowe i stosując prawo Gaussa znaleźć:

  1. natężenie pola elektrycznego pomiędzy płytami,

  2. natężenie pola elektrycznego na zewnątrz układu,

  3. czy, a jeśli tak to jak, zmieni się wynik gdy płyty będą nie przewodzące.

5. Załóżmy, że sfera o promieniu ro ma we wnętrzu sferyczną wnękę o promieniu r1 której środek przypada na centrum sfery. Ładunek Q jest rozłożony jednorodnie w powstałej powłoce, tzn. pomiędzy r = r1 a r = ro. Określić natężenie pola elektrycznego w funkcji r dla:

  1. r<ro,

  2. r1<r<ro,

  3. r>ro.

6. Przyjmijmy w poprzednim zadaniu, że gęstość objętościowa ładunku zmienia się w powłoce pomiędzy r1 a ro zgodnie z funkcją: ρ = ρor1/r. Określić natężenie pola elektrycznego w funkcji r dla:

  1. r<r1,

  2. r1<r<ro,

  3. r>ro,

  4. sporządzić rysunek zależności E od r w zakresie od r = 0 do r = 2ro.

0x08 graphic
7. Korzystając z prawa Gaussa wyliczyć natężenie pola elektrycznego E w odległości r od :

  1. nieskończenie długiego naładowanego pręta o stałej gęstości liniowej ładunku λ;

  2. nieprzewodzącej, nieskończonej płaszczyzny naładowanej ze stałą gęstością powierzchniową σ.

0x08 graphic

8. Mała kulka o masie m naładowana ładunkiem Q wisi na jedwabnej nici jak na rysunku. Nić tworzy kąt α z nieskończenie dużą naładowaną jednorodnie płaszczyzną . Obliczyć gęstość powierzchniową ładunku na płycie.

9. Nieskończenie długi nieprzewodzący cylinder, o promieniu zewnętrznym R1 i promieniu wewnętrznym R2 jest naładowany ładunkiem którego gęstość zależy od odległości od osi cylindra r zgodnie z równaniem: 0x01 graphic
, gdzie ro jest znanym parametrem. Korzystając z prawa Gaussa wyliczyć natężenie pola elektrycznego w funkcji r dla :

a) r < R1 , b) R1 < r < R2  , c) r > R2  .

10. Kula naładowana jednorodnie ładunkiem o gęstości objętościowej ρ ma promień R. Korzystając z prawa Gaussa wyliczyć natęzenie pola elektrycznego w całej przestrzeni, to znaczy zarówno na zewnątrz kuli jak i w jej wnętrzu.

Korzystając ze związku natężenia pola z potencjałem wyliczyć potencjał pola elektrycznego w całej przestrzeni.

0x08 graphic

11. Cienki pręt o długości L leży na osi x jak na rysunku.

Na pręcie rozmieszczony jest jednorodnie ładunek Q.

Określić wektor natężenia pola 0x01 graphic
,

na osi symetrii pręta, w odległości y od niego.

  1. Określić potencjał pola elektrycznego w tym punkcie.

12. Gęstość powierzchniowa ładunku zgromadzonego na równomiernie naładowanej tarczy o promieniu R wynosi σ.

  1. Obliczyć potencjał elektryczny dla punktów na osi symetrii tarczy, prostopadłej do powierzchni tarczy w odległości y od środka tarczy.

  2. Obliczyć natężenie pola elektrycznego w tym punkcie.

  3. Narysować zależność E(y) i V(y).

13. Wyprowadzić wzory na pojemność dla kondensatora: płaskiego, cylindrycznego.

+

+

+

+

+

α

L

0x01 graphic
0x01 graphic

y

x



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
zadania dla koterasa, EiT Studia, II ROK, Teoria Pola Tomczuk
sciaga ze wszystkiego TP, Elektrotechnika, Rok 2, Teoria Pola Ryszard
Ściąga podzielona na zestawy (2), Elektrotechnika, Rok 2, Teoria Pola Ryszard
Maszynoznawstwo teoria, Technologia Chemiczna PK, II rok, maszynoznastwo
7 modelowanie pól płaskich na papierze elektroprzewodzącym(1), Elektrotechnika, Rok 2, Teoria Pola R
pytania elektronika cw2, Automatyka i Robotyka PK, II rok, elektronika, Pytania do kolosów
pytania elektronika cw5, Automatyka i Robotyka PK, II rok, elektronika, Pytania do kolosów
L.Dł.Bez.Strat - zadanie 3, Szkoła, Politechnika 1- 5 sem, politechnika, rok 2, teoria pola
IFiS UP syllabus epistemologia filozofia, Filozofia, II rok, Teoria poznania
ekonomika, Materiały studia, II rok, 1s, ekonomika przedsiębiorstw żywności
Politechnika Krakowska, PK II rok
Obliczenie reakcji projekt nr1, PK II rok, wytrzymka
Pytania biochemia 2004-2005, Materiały Farmacja II rok
odpowiedzi do kolosa nr1, PK II rok, budo!!!!!

więcej podobnych podstron