Question

1. Dwie jednakowe, przewodzące kulki oddalone od siebie o r, naładowane ładunkami 2q i 6q odpychają się siłą F1. Jaki będzie stosunek siły odpychania F2 do F1 po zetknięciu kulek i rozsunięciu ich na taką samą odległość r?

2. W jednorodnym polu elektrostatycznym potencjał w punkcie A wynosi -5V, a w punkcie B -3V. Ile wynosi bezwzględna wartość napięcia między tymi punktami?

3. Dwie równoległe płytki ustawiono w odległości 10 cm od siebie i naładowano do potencjałów +1000V i +200V. Ile wynosi natężenie pola elektrostatycznego w środku odległości i w którą stronę jest zwrócone?

Answer 1

Witaj
1.
dane Q1=2q, Q2=6q, r=const., k=const.,
szukane F2/F1
-----------------------------------------------------------
Jednakowość przewodzących kulek oznacza jednakowy promień czyli jednakową
pojemność elektryczną czyli zdolność do równego podziału ładunku między
siebie. Oznacza to, że po zetknięciu ładunek Q na kazdej kulce będzie Q = 4q.
F2 = k *Q2/r2 = 16kq2/r2
F1 = k *Q1Q2/r2 = 12kq2/r2
---------------------------------------
po podzieleniu równań stronami
F2/F1 = 16/12 = 4/3 = 1i1/3 = 1,333

2.
dane Va= -5V, Vb= -3V
szukane U
------------------------------------
z def. U = |Va - Vb| = |Vb - Va| lub U = Vwyższy - V niższy = Vb - Va =
U = -3V - (-5V) = -3V + 5V = 2V
Bezwzględna wartość napięcia wynosi 2V.

3.
dane d=10cm=0,1m, V1=1000V, V2=200V,
szukane E
-----------------------------------------------------------------
Między dwoma równoległymi naładowanymi płytkami pole elektrostatyczne
jest jednorodne, co oznacza, że nie tylko w połowie odległości, ale także w po-
zostałych punktach / z wyjątkiem punktów obszarów brzegowych/ E wektor =
const., co oznacza tę samą wartość, kierunek i zwrot.
E = U/d = [V1-V2]/d = 800V/0,1m = 8000V/m = 8000J/C, bo także V=Ep/q.

Umowny zwrot wektora E jest od V wyższe----->V niższe czyli tak, jak poru-
szałby się w tym polu ładunek dodatni czyli od +1000V do +200V.

Semper in altum..........................pozdrawiam

PS. W razie wątpliwości - pytaj.