Zestaw 12 (elektrostatyka)

ZADANIA

1. W jednorodnym polu elektrostatycznym o natężeniu pola E=500V/m umieszczono sześcian boku 15cm.

a. Ile wynosi największy i najmniejszy strumień wektora E przez powierzchnie poszczególnych ścian sześcianu i przy jakim usytuowaniu sześcianu względem wektora E?

b. Ile wynosi sumaryczny strumień wektora E przez powierzchnię sześcianu?

2. Obliczyć strumień pola elektrycznego Y przechodzący przez powierzchnię kuli o promieniu R , wewnątrz której znajduje się:

a. naładowany kondensator

b. dipol

c. metalowa kulka naładowana ładunkiem Q

3. Na metaliczną sferę kulistą o promieniu R wprowadzono ładunek Q. Znaleźć zależności natężenia pola elektrycznego E i potencjału V od odległości r od jej środka.

4. Obliczyć natężenie pola wytworzonego przez równomiernie naładowaną (-s) płaszczyznę. Wykorzystaj twierdzenie Gaussa.

a. Określ przebieg E w funkcji odległości x od płaszczyzny.

b. Podaj przebieg potencjału V(x) przyjmując, że potencjał ma wartość zero przy x=0.

c. Jak będzie zachowywał się pojedynczy elektron, któremu „udało się wyjść” z obszaru płaszczyzny?

5. Na dwóch jednakowych płytach metalicznych, o powierzchni A każda, rozmieszczono ładunki +q i -q odpowiednio. Płyty umieszczono równoodległe w odległości d od siebie budując kondensator płaski. Obliczyć natężenie pola i potencjał w tym kondensatorze. Sporządź wykresy przebiegu natężenia pola E i potencjału V wzdłuż prostej x prostopadłej do płyt. Powierzchnia płyty A wynosi 1m2, odległość d=0,5cm, ładunek q=0,1C.