- •Задачі контрольної роботи
- •19. Взаємодія точкового заряду із рівномірно розподілениМ зарядом Основні формули
- •1. Закон Кулона
- •Приклад розв'язання задачі
- •Розв'язання
- •З рисунка видно, що
- •Задачі контрольної роботи
- •20. Розрахунок напруженості електричного поля Основні формули
- •Приклад розв'язання задачі
- •Розв'язання
- •Задачі контрольної роботи
- •21. Потенціал поля розподілених зарядів Основні формули
- •Приклад розв'язання задачі
- •Розв'язання
- •Задачі контрольної роботи
- •22. Електроємність. Конденсатори Основні формули
- •Приклад розв'язання задачі
- •Розв'язання
- •Задачі контрольної роботи
- •23. Закон Ома длЯ повного кола. ПотужнІсть струму Основні формули
- •Приклад розв'язання задачі
- •Розв'язання
- •Задачі контрольної роботи
- •24. Закони кІрхгофа Основні формули
- •Приклад розв'язання задачі
- •Розв'язання
- •Задачі контрольної роботи
- •Задачі контрольної роботи
III. ЕЛЕКТРОСТАТИКА.
ПОСТIЙНИЙ ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ
18. Взаємодія точкових електричних зарядів
Основні формули
1. Закон Кулона
,
де – сила взаємодії точкових зарядів і , – відстань між зарядами; – діелектрична проникність середовища; – електрична стала,
,
2. Закон збереження електричного заряда , де – алгебраїчна сума зарядів, що входять в ізольовану систему, – число зарядів.
Приклад розв'язання задачі
У вершинах рівностороннього трикутника зі стороною знаходяться заряди і У центрі трикутника поміщено заряд . Визначити силу, що діє на заряд .
Розв’язання
На заряд діють три сили , і . Оскільки заряди і рівні і знаходяться на однакових відстанях від заряду , то
.
Результуюча цих сил і її значення
,
де .
На заряд діє і сила з боку заряду . Сила , що діє на заряд , – це результуюча сил і , які напрямлені вздовж однієї прямої. Тому
З рисунка видно, що
.
Враховуючи, що
,
маємо .
Перевіримо одиниці вимірювання правої і лівої частини розрахункової формули
.
Підставимо числові значення:
Задачі контрольної роботи
18.1. Точкові заряди і знаходяться на відстані один від одного. В точці, яка віддалена на відстані від першого заряду і на від другого помістили третій заряд Визначити силу , що діє на цей заряд.
18.2. Три однакові від’ємні заряди розміщені у вершинах рівностороннього трикутника. Який за величиною додатний заряд треба помістити в центрі трикутника, щоб сила притягання з його боку врівноважила сили взаємного відштовхування зарядів, що знаходяться у вершинах.
18.3. У вершинах квадрата знаходяться однакові заряди . Який від’ємний заряд треба помістити в центрі квадрата, щоб сили взаємного відштовхування додатних зарядів були зрівноважені силою притягання від’ємного заряду?
18.4. У вершинах правильного шестикутника зі стороною розміщені точкові заряди , , , , , . Знайти силу , що діє на точковий заряд що лежить в площині шестикутника і однаково віддалений від його вершин.
18.5. Чотири однакові заряди закріплені у вершинах квадрата зі стороною Знайти силу , що діє на один із цих зарядів з боку решти трьох.
18.6. На відстані знаходяться два точкових заряди і . На однаковій відстані від цих зарядів знаходиться заряд Визначити силу , що діє на цей заряд з боку зарядів і
18.7. Дві однакові провідні заряджені кулі знаходяться на відстані Сила відштовхування куль дорівнює Після того як кулі дотикнули одну до одної і розвели на попередню відстань, сила відштовхування зросла і стала дорівнювати Обчислити заряди і , які були на кулях до їх дотику. Діаметр куль вважати набагато меншим за відстань між ними.
18.8. Дві однакові провідні заряджені кулі знаходяться на відстані Сила притягання куль Після того як кулі дотикнули одна до одної і розвели на попередню відстань, вони почали відштовхуватися з силою Визначити заряди і , які були на кулях до їх дотику. Діаметр куль вважати набагато меншим за відстань між кулями.
18.9. Відстань між двома точковими зарядами і дорівнює На якій відстані від заряду треба помістити заряд , щоб система знаходилась в рівновазі? Визначити величину заряду .
18.10. У вершинах правильного трикутника із стороною знаходяться заряди і Визначити силу , що діє на заряд з боку двох інших зарядів.
19. Взаємодія точкового заряду із рівномірно розподілениМ зарядом Основні формули
1. Закон Кулона
де – сила взаємодії точкових зарядів і ; – відстань між зарядами; – діелектрична проникність середовища; – електрична стала,
.
2. Лінійна густина заряду
3. Поверхнева густина заряду
Приклад розв'язання задачі
Чому дорівнює сила взаємодії між рівномірно зарядженим стрижнем з лінійною густиною заряду і зарядом , який розміщений на відстані м від осі стрижня? Кути, що утворені стрижнем і прямими, що проходять через його кінці і заряд, відповідно дорівнюють i .