Google

Co wpisać do wyszukiwarki?
fizyka, zadania, rozwiązania, kinematyka, dynamika, optyka, termodynamika, elektryczność, magnetyzm, fale, drgania, atom, jądro, promieniowanie, energia, prąd, praca, siła, zasada, prawo, gaz, doskonały, równanie, teoria, model, geometryczna, soczewka, zwierciadło, siatka

301. Natężenie pola elektrycznego przy powierzchniach obu kul

Elektrostatyka. Potencjał elektryczny. Pole elektryczne. Ostrza.



Ważne pojęcia elektrostatyki

Ładunek elektryczny.
Oddziaływania elektryczne.
Siły elektryczne.
Potencjał elektryczny ładunku punktowego.
Potencjał elektryczny ładunku kulistego.
Natężenie pola elektrycznego.
Gęstość powierzchniowa ładunku.
Rozładowujące działanie ostrza.
Piorunochron.


Zadanie


Inne zadanie z elektrostatyki - potencjał elektryczny w odległości r od środka kulki

potencjał elektryczny w odległości r od środka kulki

Zadanie


Dwie metalowe naelektryzowane kule o promieniu R=4cm i promieniu r=1cm wytwarzają przy swojej powierzchni potencjał V=2000 V. Kule znajdują się daleko od siebie w próżni.

Obliczyć natężenie pola elektrycznego przy powierzchniach obu kul oraz gęstość powierzchniową ładunku na każdej kuli.

Dla kul znajdujących się daleko od siebie zakładamy, że kule te nie oddziałują na siebie. Możemy więc wykorzystać symetrię rozkładu ładunków na obu kulach.

Obliczymy natężenie pola elektrycznego i gęstość ładunku na powierzchni tych kul. Zaczynamy od wyprowadzenia odpowiednich zależności.

WYPROWADZENIA



Wyprowadzenie zależności na natężenie pola elektrycznego i gęstość ładunku elektrycznego

Istnienie potencjału elektrycznego różnego od zera świadczy o istnieniu ładunku elektrycznego. Pole opisane za pomocą potencjału elektrycznego można w niektórych przypadkach łatwo opisać również za pomocą wektora natężenia pola elektrycznego.

Potencjał elektryczny jest wielkością skalarną. Natężenie pola elektrycznego jest wielkością wektorową. Przejście od potencjału do natężenia pola elektrycznego wymaga stosowania rachunku różniczkowego.

Potencjał określa pracę potrzebną do przeniesienia jednostkowego ładunku elektrycznego w polu elektrycznym, natężenie pola elektrycznego określa siłę działającą na jednostkowy ładunek.

Do opisania pola za pomocą wektora natężenia pola elektrycznego trzeba sumować pole elektryczne wytwarzane przez pojedyncze ładunki lub całkować pole od nieskończenie małych elementów ładunku albo wykorzystać prawo Gaussa oraz symetrię rozkładu ładunku i wynikającą z tego symetrię pola elektrycznego.

Potencjał wymaga cechowania – ustalenia wartości potencjału w ustalonym obszarze przestrzeni. Do obliczeń często 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 i gęstość powierzchniową ładunku. Wektor natężenia pola elektrycznego ma kierunek wyznaczony przez promień kuli poprowadzony do punktu, w którym wyznaczamy tę wielkość.

OBLICZENIA



Obliczenie natężenia pola i gęstości ładunku powierzchniowego

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

Na małej kuli (o małym promieniu gęstość ładunku powierzchniowego jest większa). Dla ostrych krawędzi czy kolców gęstość może być ogromna. Jest to idea piorunochronu – ostrze ma duża gęstość ładunku, więc ładunek łatwiej z niego spłynie niż z płaskiej powierzchni.

Inne zadanie z elektrostatyki - potencjał elektryczny w odległości r od środka kulki

potencjał elektryczny w odległości r od środka kulki

Kto Jeszcze Chce Mieć Zyskowną Stronę WWW?


Czy masz stronę WWW na której chciałbyś zarobić? Biznes dla którego Internet

mógłby być dodatkowym źródłem dochodu? A może chcesz mieć dochodowy

biznes stricte internetowy?

Abonament

CzasNaE-Biznes


Jeśli wydałeś jakiekolwiek pieniądze na swój serwis WWW to powinieneś te

pieniądze odzyskać... z górką lub górą.

301.6-2008.04.16



kontakt