Геометрия
Практикум
Математика
Лекции
Графика
Сопромат
Алгебра
Физика

Контрольная

Задачи
Типовой
На главную
Черчение
Механика
Курсовая
Электротехника

Физика задачи. Примеры контрольной по разделам Механика, Молекулярная физика, Электростатика, Оптика

Напряженность электростатического поля.

1. Напряженность поля точечного заряда

Вектор напряженности электростатического поля в некоторой точке является физической величиной, численно равной силе, действующей на помещенный в эту точку единичный положительный заряд (пробный).

Направление вектора напряженности в некоторой точке поля совпадает с направлением силы, действующей на помещенный в данную точку электростатического поля положительный заряд

(3)

 - заряд, помещенный в данную точку поля. Размерность Е следует из выражения (3):

 Напряженность поля, создаваемого точечным зарядом q в точке на расстоянии r от заряда находят, используя выражение (3) и закон Кулона:

(4)

Чтобы найти направление вектора напряженности в точке А (рис. 5), следует поместить в эту точку пробный положительный заряд  и найти направление силы Кулона, действующей на  со стороны заряда, создающего поле. Вектор напряженности поля, создаваемого положительным зарядом в точке А (рис. 5а), направлен в сторону от заряда (сравните с рис. 1), а в случае отрицательного заряда направлен в сторону заряда (рис. 5б). Для нахождения напряженности поля, создаваемого системой зарядов, следует воспользоваться принципом суперпозиции электрических полей: вектор напряженности электрического поля системы зарядов равен геометрической сумме напряженностей полей, создаваемых в данной точке каждым зарядом в отдельности.

Рассмотрим примеры решения задач.

Пример 4. Два точечных электрических заряда Q1 = 1нКл и Q2 = –2нКл находятся на расстоянии d = 10см друг от друга. Определить напряженность поля, создаваемого этими зарядами в точке А, удаленной от заряда Q1 на расстояние r1 = 9см и от заряда Q2 на расстояние r2 = 7см.

 Дано:

Q1 = 1нКл

Q2 = –2нКл

d = 10cм

r1 = 9см

r2 = 7см 

СИ:

10–9 Кл

–2×10–9 Кл

0,1м

0,09м

0,07м

Решение:

Напряженность поля, создаваемого точечными зарядами Q1 и Q2 в точке А найдем, воспользовавшись принципом суперпозиции, согласно которому каждый заряд создает поле независимо от присутствия в пространстве других зарядов.

Найти: Е .

То есть напряженность  электрического поля в искомой точке может быть найдена как геометрическая сумма напряженностей  и  полей, создаваемых каждым зарядом в отдельности:

Напряженность электрического поля, создаваемого в воздухе (e = 1) первым зарядом  вторым зарядом  Направление векторов  и  (рис.6) найдем, поместив в точку А пробный заряд и определив направление сил Кулона на пробный заряд со стороны Q1 и Q2 (как это показано на рисунке 5 а,б).

Абсолютное значение вектора Е найдем по теореме косинусов:  В формуле (а): сosb = cos(180-a)= –cosa, a - угол между векторами  и , который может быть найден из треугольника со сторонами r1, r2 и d с помощью теоремы косинусов :

следует вычислять отдельно:

Подставляя полученные выражения для Е1 и Е2 в формулу (а), получим:

.

Подставив численные данные, получим:

.

Интерференция света. Временная и пространственная когерентность. Условия образования максимумов и минимумов интенсивности. Интерференция от двух когерентных источников. Опыт Юнга. Интерференция света при отражении от тонких пластинок. Полосы равной толщины и полосы равного наклона. Кольца Ньютона.

Ядерные реакторы

Сети