Elektrostatyka

Zajęcia 4 (ELEKTROSTATYKA)

1.    (Prawo Coulomba) Korzystając z prawa Coulomba obliczyć energię potencjalną oddziaływania dwóch punktowych ładunków +Q i -q oddalonych od siebie o R.

2.    (Prawo Coulomba) Korzystając z prawa Coulomba znaleźć wartość pola elektrostatycznego na osi dipola (oś 0x), który składa się z dwóch ładunków: -q położonego w punkcie -d/2 oraz +q położonego w punkcie +d/2 na osi 0x. Sprawdzić co się dzieje gdy odległość od środka dipola jest dużo większa od długości dipola (x»d). Obliczyć potencjał V(x) pochodzący od tego dipola.

3.    (Prawo Coulomba) Korzystając z prawa Coulomba wyznaczyć wartość i kierunek siły elektrostatycznej działającej na ładunek +q znajdujący się w geometrycznym środku półokręgu o promieniu R naładowanego jednorodnie ładunkiem +Q.

4.    (Prawo Coulomba) Korzystająca z prawa Coulomba wyznaczyć siłę działającą pomiędzy pręcikiem o długości d naładowanym jednorodnie ładunkiem +Q a ładunkiem punktowym +q umieszczonym współliniowo z pręcikiem w odległości x>d/2 od środka tego pręcika.

5.    (Prawo Gaussa) Korzystając z prawa Gaussa wyznaczyć natężenie pola elektrycznego wokół ładunku punktowego +Q.

6.    (Prawo Gaussa) Korzystając z prawa Gaussa wyznaczyć natężenie pola elektrycznego E wokół jednorodnie naładowanej nieskończonej nici z gęstością liniową ładunku ||

7.    (Prawo Gaussa) Korzystające z prawa Gaussa wyznaczyć natężenie pola elektrycznego E wytworzonego przez jednorodnie naładowaną z gęstością powierzchniową ładunku a nieskończoną płytę płaską.

^^(Prawo Gaussa) Wyznaczyć pojemność kondensatora płaskiego o powierzchni S i odległości pomiędzy okładkami d.

9.    (Prawo Gaussa) Wyznaczyć pojemność kondensatora walcowego o promieniach: elektrody wewnętrznej R₁ i elektrody zewnętrznej R₂ i wysokości L.

10.    (Kondensatory) Wyprowadzić wzór na pojemność wypadkową dwóch kondensatorów o pojemnościach Ci i Cj połączonych: a) szeregowo, b) równolegle.

11.    (Kondensatory) Płaski kondensator próżniowy o pojemności C₀ naładowano do napięcia U₀ i odłączono od źródła napięcia. Do wnętrza kondensatora wprowadzono dielektryk o przenikalności elektrycznej e. Jak zmieni się napięcie na kondensatorze oraz energia elektryczna zgromadzona w kondensatorze?

12.    (Kondensatory) Płaski kondensator jest wypełniony dielektrykiem o przenikalności elektrycznej e. Kondensator w tym stanie ma pojemność C i jest naładowany ładunkiem Q. Jaką pracę należy wykonać aby wyciągnąć dielektryk z tego kondensatora? Jak zmieni się przy tym energia zgromadzona w tym kondensatorze?

13.    Wyprowadzić wzór na energię kondensatora płaskiego i próżniowego o pojemności C ładowanego do napięcia U.