Потенциал эЛектрическОго поЛя

Для решения задач данного раздела необходимо знать обозначения и единицы измерения для следующих физических величин:

φ – потенциал электрического поля В W – энергия заряда в электрическом поле Дж q – величина заряда Кл k – электрическая постоянная [9·109 ] (см. справочную табл.) R или r – расстояние до заряда м d – расстояние до поверхности заряженной плоскости [м]

Обязательно разыщите в учебнике и выучите определение потенциала электрического поля. Найдите формулы, по которым можно вычислить величину потенциала вокруг точечного заряда и вблизи бесконечной заряженной плоскости. Найдите формулу для вычисления потенциальной энергии заряда, помещенного в электрическое поле.

ЗАДАЧА-ОБРАЗЕЦ: На каком расстоянии от точечного электрического заряда величиной 6 мкКл потенциал электрического поля в вакууме равен 300В?

Дано:	СИ:	Решение: Для точечного заряда величина потенциала определяется по формуле:
φ=300В q=6 мкКл	=6·10-6 Кл
R=?
Переносом сомножителей преобразуйте эту формулу: По этой формуле вычислите расстояние до заряда: Проверьте, какая размерность у результата: Запишите ответ. Ответ: Расстояние составляет 180м.

ЗАДАЧА-ОБРАЗЕЦ2: Определите поверхностную плотность заряда на бесконечной заряженной плоскости, если потенциал электрического поля составляет 300 В на высоте 15 см над ней.

Дано:	СИ:	Решение: Для бесконечной заряженной плоскости величина потенциала над ней определяется по формуле:
φ=300В d=15см	=0,15м
σ=?
Напряженность электрического поля над плоскостью, в свою очередь, определяется по формуле: Объедините эти формулы: Переносом сомножителей преобразуйте эту формулу для вычисления величины поверхностной плотности заряда: Подставьте численные значения и сделайте вычисления по формуле: Проверьте, какая размерность у результата: Запишите ответ. Ответ: Поверхностная плотность заряда 3,5·10-8 Кл/м2.

Попробуйте решить самостоятельно следующие задачи:

1. Определить величину точечного заряда, если потенциал электрического поля на расстоянии 90 см от него составляет 10В? (Отв: 1нКл)

2. Определите напряженность и потенциал электрического поля над бесконечной заряженной плоскостью с плотностью заряда 3,18 мкКл/м² на высоте 30 см над ней. (Отв: 1,8·10⁵Н/Кл; 54кВ)

3. Определить потенциал и напряженность электрического поля на расстоянии 5см от точечного заряда величиной 1,8мкКл? (Отв: 3,24·10⁵В; 6,48·10⁶В/м)

4. Определить потенциал над бесконечной заряженной плоскостью с поверхностной плотностью заряда 5мкКл/м² на высоте 1м над ней и энергию точечного заряда величиной 1мкКл в этой точке? (Отв: 2,83·10⁵В; 2,83·10⁵В/м; 0,28Дж)