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 ą = 60��. Oblicz ładunek kulek.
4l
Odp. q =� p�e�0mg
31 4
2. Dwie jednakowe naelektryzowane metalowe kuleczki z odległości r odpychają się siłą F1. Po
zetknięciu kuleczek i umieszczeniu ich w takiej samej odległości od siebie, siła wzajemnego
odpychania wzrosła do F2. Oblicz ładunki zgromadzone na kulkach przed ich zetknięciem.
Przyjmij, że średnica kulek jest duża mniejsza od ich odległości.
ć� ��
q
��1ą� 1-� 4 F2 ��
Odp. q1 =�
��
2 F1 ��
Ł� ł�
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. x =� d �� (1+� 2)
4. y
ródłem pola elektrycznego jest układ czterech ładunków punktowych, każdy o wartości q=10-11C,
umieszczonych w wierzchołkach kwadratu o boku a = 2 cm. Wyznacz natężenie pola
elektrycznego w środkach boków tego kwadratu. Przenikalność dielektryczna próżni wynosi
�0=8,85�10-12 F/m.
4 q
Odp. E =�
53 2 p�e�0a2
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.
ć�
q 1 1 �� ql 1 ql
Odp. a) E =� �� -� �� � b) E =�
4p�e�0 �� a2 (l +� a)2 �� 2p�e�0a3 4p�e� (l2 4 +� a2)3 2
Ł� ł� 0
6. Jednoimienne ładunki q, 2q i 3q umieszczono w wierzchołkach trójkąta równobocznego o bokach
a. Wyznacz natężenie pola elektrostatycznego w środku trójkąta.
3 3 q
Odp. E =�
4p�e� a2
0