Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

R14UvzxQwYpOe1

Ćwiczenie 1

Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. Licencja: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

Ćwiczenie 1

Rozważ układ dwóch ładunków, które są jednoimienne lub różnoimienne i wyjaśnij, jak rozkładają się linie sił pola elektrycznego.

RiwazeNtgYWxz2

Ćwiczenie 2

W pewnym punkcie przestrzeni natężenie pola elektrycznego ma wartość E = 1000 $\frac{N}{C}$ . W polu tym umieszczono ładunek punktowy q = 9⋅10^-8 C. Oznacza to, że ładunek centralny ma wartość:

9 ⋅ 10^-5 C
$\frac{1}{9}$ ⋅ 10¹² C
0,9 ⋅ 10 ^-11 C
nie można wyznaczyć jego wartości na podstawie tego zestawu danych

RJpLdRq5NN6WB2

Ćwiczenie 3

Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. Licencja: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

RN1aDbOn2IloQ

Ćwiczenie 3

RsyYpfZuFZRGd2

Ćwiczenie 4

RIHXyNtiGsQBq

Ćwiczenie 4

Ćwiczenie 5

RLlQT61umt30X

Ładunki $q$ i $2 q$ znajdują się w odległości $d = 1 m$ od siebie. W jakiej odległości $x$ (mierząc od ładunku dodatniego), natężenie pola elektrostatycznego będzie wynosiło 0? Wynik podaj w centymetrach w zaokrągleniu do dwóch cyfr znaczących.

$x$ ≈ ............ cm.

$k \frac{q}{x^{2}} = k \frac{2 q}{{(d - x)}^{2}}$

$x \approx 41 c m$

Ćwiczenie 6

RGK2MIBdGFVjG

Wyznacz wypadkowe natężenie pola elektrycznego w punkcie P pochodzące od dwóch ładunków: 5 μC i -5 μC tworzących dipol elektryczny, jeśli wiadomo, że leżą one w odległości 2 m od siebie. Wiadomo, że punkt P leży na symetralnej odcinka łączącego oba ładunki w odległości 1 m od środka tego odcinka. Wynik zapisz w $\frac{kN}{C}$ w postaci liczby całkowitej.
Stała k = $9 \cdot 10^{9} \frac{N m^{2}}{C^{2}}$ .

E_w ≈ ............ $\frac{kN}{C}$ .

RxB2BtCvsr5cT

Rysunek przedstawia układ dwóch ładunków różnoimiennych na końcach poziomego odcinka. Ładunek ujemny w lewym końcu, dodatni w prawym. Na symetralnej tego odcinka zaznaczono punkt P. W punkcie tym zaznaczono wektory natężeń pól wytworzonych przez ładunek dodatni (wektor wielkie E z indeksem plus skierowany w lewo i w dół) oraz ujemny (wektor wielkie E z indeksem minus skierowana w lewo i w górę). Zaznaczono również wektor wielkie E z indeksem w będący wektorem wypadkowym natężenia pola. Jest on skierowany w lewo, prostopadle do symetralnej. — Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. Licencja: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

W punkcie P zaznaczono wektory natężeń pól wytworzonych przez ładunki dodatni i ujemny ( $\vec{E_{+}}$ i $\vec{E_{-}}$ ) oraz wektor wypadkowego natężenia pola $\vec{E_{w}}$ .

Wartość natężenia pola pochodzącego od jednego ładunku wynosi:

$E = k \frac{q}{r^{2}}$

$E = 9 \cdot 10^{9} \frac{N m^{2}}{C^{2}} \frac{5 \cdot 10^{- 6} C}{{\sqrt{2}}^{2} m^{2}} = 22500 \frac{N}{C} = 22, 5 \frac{kN}{C}$

Korzystając z zależności trygonometrycznych (lub wzoru na przekątną kwadratu) możemy obliczyć wypadkowe natężenie pola:

$E_{w} \approx 32 \frac{kN}{C}$

Ćwiczenie 7

Wyznacz natężenie pola elektrostatycznego w środku układu przedstawionego na poniższym rysunku, jeśli wiadomo, że wszystkie ładunki znajdują się w takiej samej odległości x = 2,5 m od środka oraz ich wartości są identyczne i wynoszą q = 5 C. Wynik podaj w $\frac{N}{C}$ w zaokrągleniu do liczb całkowitych.

R1bhNm0PB8M1x

Rysunek przedstawia cztery ładunki różnoimienne usytuowane na końcach dwóch prostopadłych do siebie odcinków. Ładunki ujemne znajdują się na końcach pionowego odcinka natomiast ładunki dodatnie na końcach poziomego. — Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. Licencja: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

RWtAthZIO7dQN

Odpowiedź: ............ $\frac{N}{C}$ .

Ćwiczenie 8

W dwóch wierzchołkach trójkąta równobocznego o boku a = 2 m umieszczono punktowe ładunki elektryczne q = 5muC. Oblicz natężenie pola elektrycznego w punkcie P leżącym w trzecim wierzchołku tego trójkąta. Wynik podaj w $\frac{k N}{C}$ w zaokrągleniu do liczb całkowitych.

Przyjmij, że $k = 9 \cdot 10^{9} \frac{N m^{2}}{C^{2}}$ .

R17fGHJjcG8ED

Rysunek przedstawia trójkąt równoboczny. W jego dwóch wierzchołkach położonych na dole znajdują się dwa ładunki o jednakowej wartości 5 mikrokulombów. Punkt P znajduje się w górnym wierzchołku trójkąta. — Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

R1d5U27HAio0C

E_w = ............ $\frac{k N}{C}$ .

RtmHOPPp9Q3uT

Rysunek przedstawia ten sam trójkąt równoboczny, który ilustrował treść zadania, ale w górnym wierzchołku, a więc w punkcie P narysowane są dwa wektory natężenia pola elektrycznego oznaczone literą E, których kierunki są jest przedłużeniem dwóch boków. Są to wektory natężenia pola od każdego z ładunków. Wektory tworzą kąt 60 stopni. — Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

$E = k \frac{q}{a^{2}}$

$E = 9 \cdot 10^{9} \frac{N m^{2}}{C^{2}} \frac{5 \cdot 10^{- 6} C}{{(2 m)}^{2}} = 11, 25 \cdot 10^{3} \frac{N}{C}$

Ric2l4LU91H5l

Rysunek dolny jest dokładnym powtórzeniem rysunku górnego z tym, że w punkcie P dorysowany jest jeszcze jeden wektor. Jest to graficznie narysowana suma dwóch wektorów E. Na tych wektorach oparty jest równoległobok, a wektor wypadkowy oznaczony wielką literą E z indeksem dolnym w, jest przekątną tego równoległoboku. — Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

$cos 30^{0} = \frac{{\frac{1}{2} E}_{w}}{E}$

$E_{w} = 2 E c o s 30^{0}$

$E_{w} = 2 \cdot 11, 25 \cdot 10^{3} \frac{N}{C} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} \approx 19 \frac{k N}{C}$

Symulacja interaktywna

Dla nauczyciela