Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
ГОУ ВПО «Дальневосточный государственный университет путей сообщения»
Кафедра «Физика»
Н.А. Кравцова Д.С. Фалеев
Руководство к решению задач по электростатике
Сборник задач
Рекомендовано
Методическим советом ДВГУПС
в качестве учебного пособия
Хабаровск
Издательство ДВГУПС
2006
УДК 537.2 (075.8)
ББК В 331 я73
К 771
Рецензенты:
Кафедра «Общая физика»
Хабаровского государственного педагогического университета
(зав. кафедрой кандидат физико-математических наук, профессор П.А. Бабин)
Доктор физико-математических наук, зав. кафедрой «Электротехника и электроника» Тихоокеанского государственного университета, профессор А.П. Кузьменко
К 771 |
Кравцова, Н. А. Руководство к решению задач по электростатике : сб. задач / Н. А. Кравцова, Д. С. Фалеев. – Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2006. – 113 с. : ил. |
Пособие разработано в соответствии с профессиональной образовательной программой.
Представлены задачи по разделу физики «Электростатика». Приводятся основные теоретические соотношения и формулы. Также даны задачи для самостоятельной работы, примеры и решения к ним.
Предназначено студентам инженерно-технических специальностей всех форм обучения.
УДК 537.2 (075.8)
ББК В 331 я73
©
ГОУ ВПО «Дальневосточный государственный
университет путей сообщения»
(ДВГУПС), 2006
Введение
Ньютон писал, что примеры при обучении полезнее правил. Самый эффективный способ научить решать задачи – это просто показывать, как они решаются, а самый эффективный способ научиться решать задачи – это просто их решать.
Настоящее учебное пособие предназначено для студентов высших учебных заведений и имеет целью помочь им овладеть основными методами решения задач по теме «Электростатика» курса общей физики. Пособие содержит более 40 задач с подробными решениями, а также основные формулы и краткие сведения из теории. Эти формулы позволяют студентам судить об объёме теоретического материала, необходимого для решения рассматриваемых задач. Кроме краткого теоретического материала в пособии даны методические указания к решению задач по теме данного параграфа, в котором обсуждаются особенности задач данной темы, даются общие методы и приёмы их решения. В конце каждого раздела даны задачи для самостоятельного решения, которые рекомендуется прорешать с целью контроля за усвоением материала. В конце пособия к данным задачам даны ответы.
Для удобства студентов в пособии приведен справочный материал, в том числе математическое приложение, содержащее наиболее употребительные приёмы приближенных вычислений и часто используемые формулы.
ВЗаимодействие зарядов. Закон Кулона Основные формулы
,
(1.1)
где
–
модули точечных зарядов; r
– расстояние между зарядами;
– электрическая постоянная;
–
относительная диэлектрическая
проницаемость среды, в которой
взаимодействуют заряды
и
.
Закон сохранения электрических зарядов:
(1.2)
Принцип суперпозиции:
(1.3)