Zestaw 13 (elektrostatyka)

ZADANIA

1. Natężenie pola elektrycznego przy którym następuje przebicie (wyładowanie elektryczne) w powietrzu wynosi E_p=4*10⁶ V/m. Jaki maksymalny ładunek można wprowadzić na :

a. płaski kondensator powietrzny o pojemności C=10nF, jeżeli odległość między okładkami wynosi d = 1mm?

b. Kulkę metaliczną o promieniu R=1cm?

2. Płaski kondensator naładowano do napięcia U_o i odłączono od baterii.

a. Co możesz powiedzieć o ładunku elektrycznym zgromadzonym w kondensatorze?

b. Jak zmieni się napięcie na kondensatorze, jeżeli rozsuniemy okładki na n razy większą odległość?

c. Jak zmieni się natężenie pola elektrycznego wewnątrz kondensatora?

3. Płaski kondensator połączono z baterią o sile elektromotorycznej Ε i nie odłączając baterii, zsunięto okładki na n razy mniejszą odległość.

a. Jak zmieni się ładunek elektryczny kondensatora?

b. Jak zmieni się natężenie pola elektrycznego wewnątrz kondensatora?

4. Dwie identyczne kulki o masie m=1g i o promieniu r =2cm każda, wiszą w powietrzu na jednakowych nitkach zamocowanych do haczyka wbitego w strop. Do jakiego potencjału V należałoby naładować kulki, by nitki ustawiły się prostopadle do siebie? Długość nitki wynosi 20cm.

5. Pole elektryczne jest wytworzone przez ładunek punktowy Q, umieszczony w początku układu współrzędnych. Obliczyć pracę L przeniesienia ładunku q z punktu A(a,0) do punktu B(2a,0).