Naukowy.pl

Ścisłe => Fizyka => Zadania => Wątek zaczęty przez: Morgen w Marzec 29, 2007, 04:31:58 pm

Tytuł: [Fizyka] Zadania z elektrostyki
Wiadomość wysłana przez: Morgen w Marzec 29, 2007, 04:31:58 pm
1.   Na czym polega elektryzowanie ciał ?
2.   Omów ujemne elektryzowanie ciał.
3.   Wyjaśnij pojęcie potencjał pola elektrostatycznego i opisz go wzorami.
4.   Wyznacz natężenie pola jeśli siła F=0,025N a ładunkiem próbnym jest proton o ładunku 1,6x10 C.
5.   Oblicz potencjał pola jeśli ładunek Q=0,006C, a odległość r=2m.
6.   Jak zachowa się proton w polu elektrostatycznym jednorodnym i którą drogę wybierze: a, b czy c. Uzasadnij.  
http://img235.imageshack.us/img235/853/zadanie6hw3.jpg

7.Wyjaśnij na czym polega wykonanie pracy w polu elektrostatycznym i opisz to wzorem.
8.Podaj wzór na siłę działającą w polu elektrostatycznym, między dwoma naładowanymi elektrycznie ciałami w zależności od ośrodka w którym oddziaływują.
9.Dwa ładunki o jednakowych wartościach oddziaływują ze sobą siłą F=0,0081N z odległości r=3m. Wyznacz wartości tych ładunków.
10.Podaj definicję pola jednorodnego i opisz jego natężenie wzorem.


I.   Wyjaśnij co to znaczy, że atom jest obojętny elektrycznie?
II.   Omów dodatnie elektryzowanie się ciał.
III.   Wyjaśnij pojęcie natężenia pola elektrostatycznego, opisz je wzorami.
IV.   Wyznacz wartość siły, która działa na elektron w polu o natężeniu E=10  N/C, e=1,6x10 C.
V.   Jaką pracę wykonało pole jeśli napięcie U=10V, a przeniesiony ładunek to proton p =1,6x10 C.
VI.   Po której drodze: a czy b zostanie wykonana praca w polu elektrostatycznym dla potencjałów:
http://img410.imageshack.us/img410/6713/zadanievigu2.jpg


VII.   Jakie pole nazwiesz zachowawczym ?
VIII.   Podaj i opisz wzorem prawo Coulomba.
IX.   Wyjaśnij pojęcie napięcia i opisz je wzorem.


Proszę o pomoc.





Temat poprawiono.
wymiennik
Tytuł: [Fizyka] Zadania z elektrostyki
Wiadomość wysłana przez: johanka w Marzec 29, 2007, 05:40:10 pm
Ad. 1. Na czym polega elektryzowanie ciał ?

ELEKTRYZOWANIE, wytwarzanie w ciałach elektrycznie obojętnych nadmiaru ładunków elektrycznych jednego znaku (np. przez pocieranie, indukcję elektrostatyczną lub dotyk).

Elektryzowanie przez potarcie polega na przejściu elektronów z jednego ciała do drugiego. Całkowity ładunek układu tych ciał nie zmienia się. Naelektryzować można tylko izolatory.

Elektryzowanie ciała przewodzącego przez indukcje polega na przemieszczaniu się w jego wnętrzu elektronów swobodnych pod wpływem ładunku zbliżanego ciała naelektryzowanego. Zbliżanie ciała naelektryzowanego do izolatora powoduje jego polaryzacje elektryczną.

Elektryzowanie przez dotyk - polega na dotknięciu tego ciała innym ciałem naelektryzowanym. W efekcie oba ciała są naelektryzowane ładunkiem tego samego znaku.

Ad. 2 Omów ujemne elektryzowanie ciał.
Ebonit pod wpływem pocierania go o papier ładuje się ujemnie, na jego powierzchni znajdują się elektrony.

Ad. 3. Wyjaśnij pojęcie potencjał pola elektrostatycznego i opisz go wzorami.

Jest to energia potencjalna pola elektrycznego przypadająca na jednostkę ładunku:  

V=Ep/q = kQ/r ; a stała elektrostatyczna to k= 1/4ΠΣ

Oznaczenia:
Σ - a tu zamiast tej sumy "epsilon zero"- który jest przenikalnością dielektryczną bezwzględną próżni wynosi on 8,85*10^-12- tu tez nie moge znaleźć znaczka :|
Π - "pi"- nie mogę znaleźć :|
V - potencjał;
eP - energia potencjalna;
k - stała elektrostatyczna;
Q - ładunek źródłowy;
q - ładunek elementarny;
r - odległość punktu od źródła;

Ad. 4. Wyznacz natężenie pola jeśli siła F=0,025N a ładunkiem próbnym jest proton o ładunku 1,6x10 C.

To liczysz ze wzoru: E=Fc/q

Ad. 5. Oblicz potencjał pola jeśli ładunek Q=0,006C, a odległość r=2m.
Do tego już masz wzór w pytaniu nr 3.

Ad. 6
Według mnie c, bo proton (+) odchyli się do płytki (-)

Ad 7, 8.
Wzór: W(a-b)e= kQq(1/ra-1/rb)
Praca w polu elektorstatycznym jak widac nie zależy od długości drogi po której przesuwamy ładunek q w polu ładunku Q, zależy ona natomiast od wartości tych ładunków i ich wzajemnych promieni: poczatkowego (ra) i końcowego r(b)

Jeśli chcesz dla sił zewnętrznych ten wzór, to zmieniasz w powyższym znak
W(a-b)z= -kQq(1/ra-1/rb)

Ad. 9
To tylko należy podst. do wzoru

Ad. 10
Pole jednorodne - to takie pole fizyczne, w którym to polu w każdym jego punkcie związana z nim wielkość ma taką samą wartość a w przypadku pól wektorowych także ten sam kierunek.
Jednorodne pole elektromagnetyczne to takie, w którym w dowolnym jego punkcie na ładunek działa taka sama siła.
Jednorodne pole elektryczne występuje między równoległymi płytami metalowymi naelektryzowanymi różnoimiennie.

A wzór: j/w dla natężenia ale chyba chodzi o to że ten stosunek jest constans- tak mi się wydaję :p

Ad. I
Ponieważ liczba elektronów w atomie jest równa liczbie protonów więc atom jako całość jest elektrycznie obojętny. Jeżeli jednak z jakiegoś powodu atom zostanie pozbawiony jednego lub kilku elektronów stanie się wtedy jonem dodatnim (będzie naładowany dodatni). Atom zaś, do którego przyłączy się elektron stanie się jonem ujemnym (naładowanym ujemnie). Ponieważ ciała otaczające nas zbudowane są z atomów więc w większości są one elektrycznie obojętne (nienaelektryzowane).

Ad. II
szklana pałeczka pod wpływem pocierania jej o futro ładuje się dodatnie, na jego powierzchni znajdują się ładunki dodatnie.

Ad. III

E=Fc/q
Wektor natężenia p. e- określa siłę pola elektostatycznego w danym punkcie. Zwrot wektora E jest zgodny z kierunkiem (zwrotem) lini sił p.e.

Ad. IV
To podstawisz

Ad. V
W(a-b)e=q(Va-Vb) bądź ogólniej W(a-b)e=qU (to w Twoim przypadku)

Ad. VI
Według mnie b)

Ad. VII. Podaj i opisz wzorem prawo Coulomba.
                                         
Prawo Coulomba: wartość siły wzajemnego oddziaływania naelektryzowanych kulek umieszczonych w pewnej odległości od siebie jest wprost proporcjonalna do iloczynu wartości ładunków zgromadzonych na kulkach i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości miedzy ich środkami.  
           Fc=kQq/r ²


To jest moje skromne zdanie i około 40 minut wyjętego z mojego życiorysu. Mam nadzieję, że Ci sie przyda, chociaż część. Niech ktoś mądrzejszy rzuci na to okiem. Przepraszam, że tak nieskładnie ale jakoś nie moge sie jeszcze w tym wszystkim połapać. Pozdrawiam
Tytuł: [Fizyka] Zadania z elektrostyki
Wiadomość wysłana przez: wymiennik w Marzec 30, 2007, 01:09:00 am
Mam do ciebie johanka jedno pytanie. Tak z ciekawości.
Napisałaś:

Ad. VI
Według mnie b)

Szczerze powiem, że nie wiem, jak to ma być. Wydaje mi się, ze praca w polu elektrostatycznym nie jest zalezna od drogi. Powiedzmy, że jest funkcją stanu. Przynajmniej tak jest dla ładunków punktowych. Czyli teotretycznie obie odpwiedzi są poprawne.

Wyjaśnij mi dlaczego akurat 'b'.
Dzięki.


wymiennik
Tytuł: [Fizyka] Zadania z elektrostyki
Wiadomość wysłana przez: johanka w Marzec 30, 2007, 12:10:18 pm
Tak Wymiennik masz rację. Praca w polu elektrostatycznym nie zależy od drogi. Wycofuję się ze swojej odpowiedzi. Przepraszam - mój błąd. Dziękuje za kontrole. Postaram się bardziej uważnie czytać pytania.
Tytuł: [Fizyka] Zadania z elektrostyki
Wiadomość wysłana przez: wymiennik w Marzec 30, 2007, 11:33:52 pm
Spox. Nie ma problemu.
Nie kontrolowałem cię. Przy tylu pytaniach, to szczerze powiem, że mi się nie chce czytać wszystkich i ich rozwiązywać, tylko kliknąłem na link do obrazka i zobaczyłem tylko to zadanie.
 :P


wymiennik