Методичні вказівки до вивчення теми

В результаті вивчення даної теми ви повинні знати:

1 Що характеризує напруженість електричного поля.

2 Властивості ліній напруженості.

4 Потенціал електричного поля.

5 Роботу при переміщенні електричного заряду в електричному полі.

6 Зв’язок між напругою і напруженістю електричного поля.

7 Одиниці вимірювання напруженості і потенціалу електричного поля.

Міжпредметні та внутрішньопредметні зв’язки: Знання даної теми необхидне при подальшоми вивченні фізики, виконанні лабораторних робіт, при розв’язанні задач, при вивченні таких спецдисциплін як основи електротехніки і електроніки, об’єктивно-орієнтовне програмування, безпека життєдіяльності.

Література

1 Задачи по общей физике. Иродов И.Е., – М.: Наука, 1988

2 Збірник задач з фізики. Гаркуша І.П., Курінний В.П., Певзнер М.Ш. – К; «Вища школа», 1995

3 Загальний курс фізики. Кучерук І.М. – К.: Техніка т2, 2006.

4 Курс фізики. Зачек І.Р., Кравчук І.М., – Львів: Бескід Біт, 2002

5 Фізика. Дмитрієва В.Ф., - К.:Техніка, 2008.

Запитання для самоконтролю

1 Який фізичний змст напруженості? Потенціалу?

2 Чому лінії напруженості не можуть перетинатись?

3 Напишіть формули напруженості і потенціалу точкового заряду, зарядженої кулі, рівномірно зарядженої нескінченної площини, двох паралельних нескінченних рівномірно зараджених площин.

4 Які поверхні називають еквіпотенціальними?

5 Як пов’язані напруденість і потенціал електричного поля?

Приклади розв'язування задач

Задача 1. У повітрі (ε = 1) на відстані r одне, від одного закріплено два точкові заряджені тіла відповідно із зарядами +Q і + 4Q. Де треба помістити заряд — Q, щоб він був у рівновазі?

Дано: Q; 4Q; — Q;l; ε = 1.

Знайти: r₁, r₂.

де r₁— відстань між зарядами +Q і —Q, а r₂—відстань між зарядами —Q i +4Q, Заряд — Q перебуває в рівновазі, якщо F₁ = F₂ , тобто

Розв'язання. Збоку зарядів +Q і +4Q на заряд—Q діють сили притягання F₁ і F₂ (рис. 7.25):

Задача 2. Два однакових позитивних заряди 10^־7 Кл розміщені в повітрі на відстані 8 см один від одного (рис. 7.26). Визначити напруженість поля в точці 0, що лежить на середині відрізка, який сполучає заряди, Іsв точці А, розміще­ній на відстані 5 см від зарядів.

Дано: Q₁= Q₂= 10^־7 Кл; ε = 1; 2r= 8 см = 0,08 м; r₁= 5 см = 0,05 м.

Знайти: Е₀ ,Е_A.

Розв'язання. За принципом суперпозиції результуюча напруженість Е поля, що створюється зарядамиQ₁ і Q₂, визначається векторною сумою напруженостей Е₁ і Е₂, які створюються кожним зарядом у даній точці поля:

У точці О вектори Е₁₀ і Е₂₀ напрямлені від точки О вбік від зарядів, які створюють поле. Крім того, заряди Q₁ і Q₂ рівні і розміщені на однаковій відста­ні від точки О. Тому, враховуючи напрями векторів, з (1) дістаємо:

E₀=E₁₀-E₂₀, E₁₀=E₂₀,E₀=0

У точці А результуючий вектор напруженості Е_A е діагоналлю паралело­грама, утвореного Е₁ і Е₂; отже, Е_А = 2_Е1cos а, бо Е₁ = Е₂. Оскільки

c os а = h а h=√ ґ₁²-ґ² =0,03 м, напруженість поля в точці А