Część teoretyczna :

Prąd elektryczny - jest to uporządkowany ruch ładunków. Natężenie I prądu jest zdefiniowane jako stosunek ładunku q, jaki przejdzie przez dowolny przekrój przewodnika w ciągu czasu t. I =. Gdy w różnych, dowolnych i równych przedziałach czasu t przez ten sam przekrój przewodnika przepływa ten sam ładunek q, czyli gdy I=const to prąd nazywamy prądem stałym.

Prąd sinusoidalnie zmienny - prąd odznaczający się zmiennością napięcia i natężenia w czasie U=U₀sin*t , I = I₀sin(*t - *).

Wartość skuteczna napięcia - U_SK = ; gdzie T jest okresem.

Częstość kołowa - wielkość fizyczna charakteryzująca drgania harmoniczne i określająca przyrost fazy drgania w jednostce czasu. Między częstością kołową a częstotliwością występuje zależność : *=2**, a między częstością kołową a okresem : *=.

Kondensator elektryczny - układ dwóch przewodników rozdzielonych warstwą dielektryka, służący do gromadzenia ładunku elektrycznego. Ładuje się go przez przyłączenie do źródła prądu stałego; na jego elektrodach gromadzi się wówczas ładunek elektryczny, a w dielektryku powstaje pole elektryczne o energii CU² ; gdzie C - pojemność, U - napięcie między elektrodami, energię tę wykorzystuje się podczas rozładowania kondensatora.

Ruch ładunku w jednorodnym polu elektrycznym - jest on podobny do ruchu ciała spadającego w ziemskim polu grawitacyjnym. Przyspieszenie dane jest równaniem a=. Stosując równanie ruchu jednostajnie przyspieszonego, przyjmując, że v₀=0, otrzymujemy następujące związki : v=at=, y=, v²=2ay=, energię kinetyczną po przebyciu odległości y otrzymuje się ze związku : K=. Ten wynik można również otrzymać bezpośrednio z twierdzenia o zamianie pracy na energię, gdyż działa stała siła qE na drodze y.

Ruch ładunku w jednorodnym polu elektrycznym

Oscyloskop - przyrząd do obserwacji i rejestracji zależności funkcjonalnej dwóch wielkości przetwarzanych na napięcia lub prądy elektryczne, najczęściej stosowany do badania procesów fizycznych w czasie. Podstawowym członem oscyloskopu jest lampa oscyloskopowa, zwykle o elektrycznym odchylaniu wiązki elektronowej; dwie pary elektrod odchylają wiązkę elektronową w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach, które można rozpatrywać jako osie współrzędnych; w kierunku poziomym wiązka jest odchylana proporcjonalnie do czasu, a w kierunku pionowym proporcjonalnie do wartości chwilowej badanego napięcia.

Prostownik - urządzenie składające się z transformatora, diod prostowniczych i filtru wygładzającego.

Problem 1⁰

Wytworzenie jednorodnego pola elektrycznego - jednym ze sposobów jest połączenie dwóch końcówek baterii z dwiema płytkami metalowymi, odizolowanymi od siebie. Jeżeli odległość między płytkami jest mała w porównaniu z rozmiarami płytek, to pole pomiędzy nimi będzie jednorodne, z wyjątkiem obszaru położonego blisko brzegów.

Problem 2⁰

Ruch elektronu będzie podobny do ruch pocisku wystrzelonego poziomo w polu grawitacyjnym Ziemi. Otrzymamy następujące wyrażenia na składową poziomą i pionową ruchu : x=v₀t, y=. Poprzez eliminację t z drugiego równania otrzymujemy równanie toru ruchu : y=. Elektron opuszczając obszar zawarty pomiędzy płytkami porusza się po lini prostej, stycznej do paraboli. Na jego drodze, w pewnej odległości przed płytkami, można ustawić fluoryzujący ekran S. Wówczas rozważany elektron razem z innymi elektronami biegnącymi po tej samej drodze będzie widoczny jako mała plamka świetlna.

Literatura :

D.Halliday, R.Resnick - Fizyka tom 2, PWN, Wa-wa, 1996

M.A.Herman, A.Kalestyński, L.Widomski - Podstawy fizyki, PWN, Wa-wa, 1995

Encyklopedia fizyki, PWN, Wa-wa, 1974

Encyklopedia PWN, Wa-wa, 1996

---