Strona na telefon

299. Natężenie pola elektrycznego przy powierzchni kulki

Elektrostatyka. Potencjał elektryczny. Pole elektryczne.



Zadanie
Metalowa naelektryzowana kulka o promieniu R=4cm wytwarza przy swojej powierzchni potencjał 1000 V.
Kulka znajduje się w próżni.

Obliczyć natężenie pola elektrycznego przy powierzchni kulki i ładunek znajdujący się na kulce.

Ładunek elektryczny.

Oddziaływania elektryczne.

Siły elektryczne.

Potencjał elektryczny ładunku punktowego.

Potencjał elektryczny ładunku kulistego.


Inne zadanie z elektrostatyki - prawo Coulomba.

Oddziaływania elektrostatyczne. Prawo Coulomba.

Przykład rozwiązania zadania z elektrostatyki

Metalowa naelektryzowana kulka o promieniu R=4cm wytwarza przy swojej powierzchni potencjał 1000 V. Kulka znajduje się w próżni.

Obliczyć natężenie pola elektrycznego przy powierzchni kulki i ładunek znajdujący się na kulce.

Istnienie potencjału elektrycznego różnego od zera świadczy o istnieniu ładunku elektrycznego.

Pole opisane za pomocą potencjału elektrycznego (związanego z pracą i energią) można w niektórych przypadkach łatwo opisać również za pomocą wektora natężenia pola elektrycznego (związanego z wektorem siły).

Potencjał elektryczny jest wielkością skalarną (tak jak praca i energia). Potencjał określa pracę potrzebną do przeniesienia jednostkowego ładunku elektrycznego w polu elektrycznym.

Do opisania pola za pomocą wektora natężenia pola elektrycznego musimy wykorzystać dodatkowe informacje – symetrię rozkładu ładunku i wynikającą z tego symetrię pola elektrycznego.

Do obliczeń na ogół zakładamy, że potencjał wytwarzany przez ładunek elektryczny jest równy zero w nieskończoności.

Znając promień kuli i potencjał na powierzchni przewodzącej kuli naładowanej możemy obliczyć ładunek zgromadzony na powierzchni tej kuli.

Znając ładunek kuli i jej promień można obliczyć wartość natężenia pola elektrycznego. Wektor ten leży na kierunku wyznaczonym przez promień kuli poprowadzony do punktu, w którym wyznaczamy tę wielkość.

Ładunek umieszczony na przewodzącej (metalowej) kuli rozkłada się wyłącznie na powierzchni tej kuli i dlatego wewnątrz kuli nie ma pola elektrycznego (potencjał jest stały)


Wyprowadzenie zależności



Wyprowadzenie zależności na ładunek i natężenie pola elektrycznego



Obliczenia

Kula metalowa ma promień 4cm i wytwarza na swej powierzchni potencjał 1000V.

Obliczymy ładunek i natężenie pola elektrycznego przy powierzchni kuli.

Obliczenie ładunku kuli i natężenia pola elektrycznego

Inne zadanie z elektrostatyki

Oddziaływania elektrostatyczne. Prawo Coulomba.

Wzory z fizyki = wzory potrzebne do rozwiązywania zadań

Budowa atomu - Ile jest elektronów, nukleonów, protonów w atomie konkretnego pierwiastka?

Praca mechaniczna stałej siły - przykłady obliczeń.

Energia mechaniczna ciała - przykłady wykorzystania zasady zachowania

Energia kinetyczna ciała - przykłady obliczeń

Przykłady obliczania siły dośrodkowej. Zestawy przykładów uwzględniające różne wartości masy ciał, prędkości ruchu po okręgu i promienia tego okręgu.

Satelita geostacjonarny - jakie warunki musi spełniać satelita, by był stale nad tym samym punktem Ziemi?

Energia potencjalna grawitacyjna w jednorodnym polu grawitacyjnym

Obliczenie masy Słońca Jak zmierzyć masę Słońca? Jakie dane są do tego potrzebne?

Przemiana adiabatyczna gazu doskonałego

Pierwsza prędkość kosmiczna dla Ziemi. Z jaką prędkością porusza się sztuczny satelita Ziemi?

Obliczenie granicznej długości fali świetlnej wywołującej zjawisko fotoelektryczne w cezie.

Rozwiązane zadania z kinematyki

Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika)

Wielkości opisujące ruch ciała - przykłady obliczania - przemieszczenie ciała - wektor zmiany położenia ciała.

Obliczanie szybkości średniej ruchu ciała.

Pocisk o masie m grzęźnie w desce po przebyciu odległości d. Przed uderzeniem w deskę pocisk poruszał się prostopadle do deski z prędkością v. Obliczyć siłę F działającą na pocisk w desce. Przyjąć odpowiednie założenia.

Rozwiązanie

Dwa ciała o różnych masach poruszają się z takim samym przyspieszeniem. Ciało m2 ma masę 3 razy większą niż ciało m1. Siła działająca na ciało m2 jest równa 12 N. Jaka siła działa na ciało m1? Warunek - nie obliczać wartości przyspieszenia.

Pomoc z matematyki

Rozwiązane zadania i przykłady z matematyki


Pomoc z historii

Co było powodem olbrzymiego rozkwitu Grecji?