Exemple de rezolvarea problemelor legate de „intensitatea câmpului electric

Atunci când rezolvarea problemelor folosind conceptul de intensitatea câmpului electric trebuie să cunoască mai întâi cu formula (14.8) și (14.9), care definește forța care acționează asupra unei sarcini de câmpul electric, iar intensitatea câmpului unui punct de încărcare. În cazul în care câmpul este creat de o serie de taxe, apoi pentru a calcula intensitatea în acest moment, este necesar să se facă un desen, iar apoi a determina intensitatea ca suma geometrică a punctelor forte de câmp.

Problema 1. Două identice sarcină punct pozitiv situat la o distanță r unul față de celălalt în vid. Se determină intensitatea câmpului electric într-un punct situat la aceeași distanță r aceste taxe.

. R e w n e În conformitate cu principiul intensității câmpului superpoziției egală cu suma geometrică dorită a punctelor forte ale câmpurilor generate de fiecare dintre sarcinile (Fig 14.17.): = 1 + 2.

Module câmpuri sunt punctele forte taxele:

Diagonala paralelogramului format de vectorii 1 și 2 este intensitatea câmpului rezultant, modulul care este:

Problema 2. conductivă raza sferei R = 0,2 m, rechizitoriul purtător q = 1,8 • 10 -4 Cl, localizat în vid. Definiți: 1) modulul câmpului electric pe suprafața sa; 2) 1 unitate de intensitate a câmpului electric de la un punct situat la o distanță de r1 = 10 m de centrul sferei; 3) Intensitatea modulului 0 în centrul sferei.

sferă R e w n e. Câmpul electric este încărcat coincide cu domeniul său de încărcare punct. prin urmare

3) intensitatea câmpului electromagnetic în orice punct într-o sferă conducție este zero: 0 = E0.

Problema 3. Câmpul electric uniform o intensitate E0 = 3 kN / C au o sarcină q punct = 4 • 10 -10 Cl. Se determină intensitatea câmpului electric la punctul A la o distanță r = 3 cm din taxa punct. Segment conectarea debitări și punctul A perpendicular pe liniile de câmp ale unui câmp electric omogen.

R e w n e. Conform principiului superpoziției, intensitatea câmpului electric în punctul A este egală cu suma vectorială a intensitățile câmpului uniform 1. creat în acest moment domeniu 0 și fără a salva sarcină electrică. In Figura 14.18 prezintă acești doi vectori și suma lor. Conform problemei vectorilor 0 și 1 sunt reciproc perpendiculare. Taxa punct de intensitate a câmpului

Apoi, intensitatea câmpului electric la punctul A este egal cu:

Sarcina 4. La vârfurile unui triunghi echilateral cu latura a = 3 cm sunt trei sarcini punctiforme q1 = q2 = 10 -9 CI, q3 = -2 • 10 -9 Cl. Se determină intensitatea câmpului electric în centrul triunghiului în punctul O.

R e w n e În conformitate cu principiul superpoziției câmpurilor de intensitatea câmpului electromagnetic în punctul O este egală cu suma vectorială a intensitatea câmpului generat de fiecare încărcare separat :. 0 = 1 + 2 + 3, în care mai mult decât atât

Figura prezintă vectorii 14,19 forte 1. 2. 3. Mai întâi, adăugați vectorii 1 și 2. După cum se poate observa din figură, unghiul dintre acești vectori este egal cu 120 °. Prin urmare, modulul modulo este suma vectorială l1 l și este îndreptat în aceeași direcție ca și vectorul 3.

Problema 5. Distanța dintre două sarcini fixe q1 = -2 X 10 -9 CI și q2 = 10 -9 m este 1 CI. La un moment dat intensitatea câmpului electric este egal cu zero?

1 și 2 create de aceste taxe, în aceeași direcție „>

R e w n e. Evident, intervalul dintre tensiunea de taxe nu fi zero, deoarece intensitatea câmpurilor 1 și 2. generate de aceste taxe, în aceeași direcție (fig. 14.20).

În consecință, intensitatea câmpului poate fi zero sau la dreapta sau la stânga a taxelor pe linia care trece prin aceste taxe.

Având în vedere că prima unitate de încărcare este mai mare decât al doilea modul, acest punct ar trebui să fie mai aproape de al doilea taxa, adică. E. În acest caz, dreptul taxelor. O distanta de la cea de a doua taxa de la punctul A este notat cu x. Apoi, cu condiția ca | „1 | = „2. putem scrie:

Rezolvarea acestei ecuații, obținem

Sarcini pentru decizia independentă

1. îndreptat vertical în jos, câmp electric uniform o intensitate a masei de lichid de picături 1,3 • 10 5 N / C 2 • 10 -9 g a fost în echilibru. Se determină picăturile de încărcare și numărul de electroni în exces pe ea.

2. O șarjă q punct - 10 -9 Cl înconjurat de un înveliș sferic dintr-un dielectric cu permitivitatea ε relativă = 2. învelișul exterior și razele interioare sunt, respectiv, R1 = 5 cm și R2 = 6 cm Se determină intensitatea E (r) în câmpul electric. în funcție de distanța de la taxa și trage un grafic al acestei relații.

3. Trei sfere concentrice de rază R, 2R și 3R poarte uniform distribuit taxele de suprafata lor q1 = + 2q, q2 = -Q și + q = T3 respectiv. Este cunoscut faptul că o sarcină q punct în regiunea R creează un câmp electric intensitate E1 = 63 H / CI. Care este intensitatea câmpului într-un punct aflat la distanță de centrul sferei la o distanță de 2,5R?

Probele de locuri de muncă USE

A1. Punctul B este în mijlocul segmentului AC. taxe punct fix și -2q -q situat la punctele A și C, respectiv (vezi Fig..). Care este taxa ar trebui să fie plasat la punctul C, în loc să -2q taxa la intensitatea câmpului electric la punctul B a crescut în 2 ori?

1) -5q 2) 4q 3) -3q 4) 3q

C2. Punct de încărcare q, plasat într-o origine de coordonate, creează un punct A o intensitate de câmp electrostatic EA = 65 N / C (vezi. Fig.). Care este puterea Eb la punctul B?

C3. Într-o intensitate a câmpului electric uniform vector este îndreptat vertical în sus, agățat bilă cântărind 10 g și încărcătura de 5 mC. În cazul în care câmpul este oprit forța de tensionare a firului este crescut de două ori. Definiți intensitatea câmpului.