Физика примеры решения задач

Физика
  • Основные типы связей в твердых телах
  • Внутренняя структура твердых тел
  • Обратная решетка
  • Дифракция в кристаллах
  • Упругие свойства кристаллов
  • Динамика решетки
  • Тепловые свойства твердых тел
  • Электроны в металлах.
  • Зонная теория твердых тел
  • Дефекты кристаллической решетки
  • Раздел «Кинематика»
  • Раздел «Динамика»
  • Механические колебания и волны. Акустика
  • Уравнение движения материальной точки
  • Молекулярная физика и термодинамика.
  • Раздел. «Электростатика»
  • Раздел «Постоянный ток»
  • Раздел «Переменный ток»
  • Электрическое поле
  • Элементы атомной и ядерной физики
  • Взаимодействие света с веществом.
  • Основные физические константы в СИ
  • Раздел «Переменный ток»

    Задача № 1

    Электрическое поле создано в вакууме двумя точечными зарядами   нКл и нКл. Расстояние между зарядами d=20 см. Определить напряженность и потенциал электрического поля в точке, находящейся на расстоянии  от первого и от второго заряда

    Дано:

     

     

      

     

    ------------------------------------

    Найти: ,=? , =? 

    Решение:

      Рис. 1

     Согласно принципу суперпозиции электрических полей каждый заряд создает поле независимо от присутствия в пространстве других зарядов. Поэтому напряженность  результирующего электрического поля в искомой точке может быть найдена как геометрическая сумма напряженностей  и  полей, создаваемых каждым зарядом в отдельности: .

    Напряженности электрических полей, создаваемых в вакууме: первым зарядом

      (1)

    вторым зарядом

       (2)

    Вектор  направлен по прямой, соединяющей заряд  и точку А, от заряда , так как он положителен; вектор направлен по прямой, соединяющей заряд   и точку А, к заряду , так как этот заряд отрицателен.

    Значение вектора  найдем по теореме косинусов

    ,  (3)

    где, а- угол между векторами  и . Из треугольника со сторонами  ,  и d найдем

     . (4)

    Подставляя выражение  из (1),  из (2) в (3), получим

    Потенциал в искомой точке А определяется алгебраической суммой потенциалов, созданных в данной точке зарядами  и .

    Потенциал в точке А поля, созданного в вакууме точечным, зарядом определяется по формуле

    .

    Потенциал  является положительным, так как поле создано положительным зарядом, потенциал является отрицательным, так как поле создано отрицательным зарядом .

    Выпишем значения величин, выразив их в СИ: 

        

    Вычислим значение cos а по (4) :

    Подставив числовые значения величин в формулу (5), найдем Е:

      Подставив числовые значения величин в формулу (7), определим:

    Потенциал результирующего поля в точке А получим, подставив в формулу (6) числовые значения потенциалов  и  с учетом их знаков:  .

    Физика - лекции, конспекты, примеры решения задач