Question

1. Porównaj wartość sił elektrostatycznych i grawitacyjnych, jakimi oddziałują na siebie 2 elektrony oddalone od siebie o 1m.
2. Oblicz natężenie pola elektrostatycznego wytworzonego przez dipol elektryczny w punkcie P znajdującym się w połowie prostej łączącej te ładunki. Dipol elektryczny to układ 2 punktowych ładunków elektrycznych, równych, co do wartości, lecz o przeciwnych znakach. Odległość pomiędzy ładunkami wynosi 1m, a ładunek wynosi e. Wykonaj odpowiedni rysunek.
3. Dwa jednakowe ładunki elektryczne 10-4C znajdują się w odległości 0,5m. Jaka pracę należy wykonać, aby zbliżyć je do siebie o 0,1m.
4. Oblicz potencjał w punkcie P z zadania 2.

Answer 1

Witaj :)
1.
dane e=1,6*10(-19)C, m=9,1*10(-31)kg, k=9*10(9)Nm2/C2, G=6,67*10(-11)Nm2/kg2, r=1m
szukane Fe/Fg
------------------------------------------------------------------------------------------
Fe = ke2/r2 = 9*10(9)Nm2/C2 *2,56*10(-38)C2 /1m2 = 23,04*10(-29)N
Fg = Gm2/r2 = 6,67*10(-11)Nm2/kg2 *82,81*10(-62)kg2 /1m2= 5,52*10(-71)N

Fe/Fg = 4,2*10(42)

2.
dane e=1,6*10(-19)C, k=9*10(9)Nm2/C2, r=1m
szukane E
-------------------------------------------------------------
Zamiast rysunku :
---e- po lewej, a e+ po prawej stronie,
---w połowie odległości l między nimi - w punkcie S - wektory natężeń pola
E+ i E- pochdzące od e+ i e- są skierowane w lewo,

E+ = E- = ke/[l2/4] = 4ke/l2
E = E+ + E- = 2E+ = 2E- = 2 *4ke/l2 = 8ke/l2
E = 8ke/l2 = 8*9*10(9)Nm2/C2 *1,6*10(-19)C /1m2 = 1,15*10(-8)N/C

3.
dane q=10(-4)C, r1=0,5m, r2=0,5m-0,1m=0,4m, k=9*10(9)Nm2/C2,
szukane W
------------------------------------------------------------------------------------
W = k*q*q[1/r2 - 1/r1] = 9*10(9)Nm2/C2 *10(-8)C2[1/0,4m - 1/0,5m] =

W = 45 J
Szukana praca wynosi 45 J.

4.
dane z zadania 2.
szukane V
-----------------------------
V = V+ + V-......V+ = +ke/[l/2] = +2ke/l.......V- = - 2ke/l
V = 2ke/l - 2ke/l = 0

V = 0
Potencjał w punkcie S wynosi 0.

Semper in altum...............................pozdrawiam :)

PS. W razie wątpliwości - pytaj.