Elektrostatyka - kl. 3A

Podaję treść poprzednich zadań z pracy klasowej:
1.Zadanie 1
Dwie kulki naładowano ładunkami o wartościach Q1 = +1C  oraz Q2 = - 3C i ustawiono w odległości 1 m.
a) przedstaw wektory sił na schemacie
b) oblicz siłę oddziaływania między kulkami
c) ile wyniesie wartość siły, jeżeli ładunek kulki dodatniej zwiększymy 3x ,a odległość zmniejszymy 2x?
d) przedstaw schematycznie wektor natężenia pola w środku odległości pomiędzy kulkami
e) podaj wartość natężenia pola w tym punkcie.
f) oblicz wartość potencjału elektronu umieszczonego w ¼ odległości od ładunku dodatniego.
Zadanie 2

Korzystając z rysunku, na którym  Q1 = + 2C, Q2 = - 1C, Q3 = + 2C, odległości a = 2 m oblicz:
a) natężenie pola w punkcie qx i qy
b) jaki ładunek należałoby umieścić w punkcie qx, aby natężenie pola w środku kwadratu było równe zero ?
c) narysuj wektory natężeń w każdym wierzchołku kwadratu uwzględniając wyznaczoną wartość ładunku w punkcie b.
d) wyznacz wartości natężeń w poszczególnych wierzchołkach kwadratu.
Zadanie 3
Płaski kondensator, w którym odległość między okładkami wynosi d=10 mm, podłączono do źródła napięcia, a po naładowaniu odłączono. Powierzchnia okładki kondensatora wynosi S=10 cm2. Obliczyć, ile razy zmieni się energia naładowanego kondensatora po całkowitym zanurzeniu go w nafcie o względnej przenikalności dielektrycznej εr =4. O ile należy rozsunąć okładki kondensatora aby energia ta powróciła do pierwotnej wartości? Wykonaj rysunek kondensatora.

Zadanie 4
Narysuj linie sił pola wokół ładunków:
a) jak oddziaływają te ładunki na siebie?
b) wskaż miejsca, gdzie potencjał dowolnego ładunku będzie równy zeru ( przyjmij własne wartości ładunków).

Zadanie 5
Zastąp układ kondensatorów pojemnością zastępczą:

Zadanie 1
Elektron i proton umieszczone w próżni oddziaływają na siebie siłą o wartości 2,53*10 -27. Ile wynosi odległość między tymi cząsteczkami?

Zadanie 2
Potencjał tuż przy powierzchni kropli wody o ładunku 3*10 -10C wynosi 500 V. Oblicz promień tej kropli wody.

Zadanie 3
a) Ile wynosi pojemność kondensatora płaskiego o powierzchni okładek 0,1 m2 odległych od siebie o 0,02 m?
b) Podobny kondensator wypełniono dielektrykiem o współczynniku przenikalności elektrycznej równym 200. Jaką pojemność ma ten drugi kondensator:
c) Kondensatory połączono ze sobą równolegle. Ile wynosi pojemność zastępcza tego układu kondensatorów?
d) Kondensatory połączono ze sobą szeregowo. Ile wynosi pojemność zastępcza tego układu kondensatorów?
e) Kondensator powietrzny naładowano do różnicy potencjałów 100 V. Jaki ładunek zgromadziły okładki tego kondensatora?
f) Jaką energię posiada kondensator z dielektrykiem, jeśli na jego okładkach znajduje się ładunek 3 mC?

Zadanie 4
Płytki kondensatora są oddalone od siebie o 5 cm. W tej samej chwili rozpoczynają ruch od płytek dwie cząstki – elektron i proton. W którym miejscu między płytkami miną się te cząsteczki? Pomiń wzajemne oddziaływanie cząstek.. Masa protonu jest 1840 razy większa od masy elektronu.. Narysuj kierunki ruchu cząsteczek między okładkami (ich położenie początkowe i końcowe.

Zadanie 5
W kondensatorze elektron porusza się między okładkami. W chwili uderzenia w okładkę ma prędkość 10  6 m/s. Odległość między okładkami wynosi 1 cm. Oblicz:
a) natężenie pola w kondensatorze
b) napięcie elektryczne między płytkami