69. Ч ему равна работа электростатических сил по перемещению заряда? От чего она зависит?

Ответ: Если заряд движется в электростатическом поле, то кулоновская сила совершает работу. Допустим, что заряд перемещается на из точки 1 в электрическом поле точечного заряда . При этом совершается элементарная работа, равная . Учитывая, что кулоновская сила , получаем . Из рисунка видно, что , поэтому .

В конечном перемещении из точки 1 в точку 2 работа электростатических сил . Таким образом, работа по перемещению заряда в электростатическом поле зависит от величины заряда (зарядов), создающего поле, величины перемещаемого заряда и его начального и конечного положений.

70. Как связаны напряженность и потенциал?

Ответ: В механике показано, что в консервативных полях выполняется соотношение .

Поскольку в электростатическом поле , а , то или .

В декартовых координатах это выражение имеет вид: . Знак «минус» говорит о том, что вектор напряженности всегда направлен в сторону максимально быстрого уменьшения потенциала.

71. Что такое электрический диполь? Дайте определение дипольного момента.

Ответ: Электрический диполь – система из двух одинаковых по величине и противоположных по знаку зарядов, находящихся на расстоянии l друг от друга.

Основной характеристикой диполя является дипольный момент, который по определению равен , где - дипольный момент, q – величина зарядов диполя, l – плечо диполя (вектор, соединяющий заряды и направленный от отрицательного заряда к положительному). Размерность дипольного момента Кл*м.

Дипольный момент есть векторная величина, прямо пропорциональная величине зарядов диполя и расстоянию между ними. Дипольный момент направлен так же, как и плечо диполя – от отрицательного заряда к положительному.

72. Чему равен момент пары сил, действующий на диполь в однородном электрическом поле?

Ответ: Если поместить диполь в однородное электрическое поле напряжённостью , то на заряды диполя действуют одинаковые по величине и противоположные по направлению силы .

Векторная сумма этих сил равна нулю, поэтому диполь не будет двигаться поступательно. Но эти силы создают момент пары сил, который стремится повернуть диполь так, чтобы диполь был параллелен силовым линиям. Величина момента пары сил, действующего на диполь равна .

73. Что такое силовые линии и эквипотенциальные поверхности электрического поля? Под каким углом они пересекаются?

Ответ: Силовая линия – это линия, касательная к которой в каждой точке совпадает по направлению с вектором напряжённости поля в этой точке. Силовые линии начинаются на положительных зарядах и заканчиваются на отрицательных.

Эквипотенциальные поверхности – поверхности, все точки которых имеют одинаковый потенциал.

Угол пересечения равен 90⁰. Пояснение: Если какой-либо заряд перемещается по эквипотенциальной поверхности, то работа электростатических сил равна нулю , так как на эквипотенциальной поверхности . С другой стороны, работа кулоновских сил равна , и если заряд перемещается вдоль эквипотенциали, то она равна нулю ; но это означает, что нулю равен косинус угла между векторами напряженности и элементарного перемещения. Следовательно, угол между ними равен 90⁰.