W punkcie A narysowano wektor natężenia...- Zadanie 5.1: Nowa Teraz Matura. Fizyka. Vademecum

Rozwiązanie

Uzasadnienie:

Ładunek punktowy jest źródłem centralnego pola elektrycznego. Pole elektryczne wokół sfery, która jest jednorodnie naładowana ładunkiem elektrycznym, również będzie się zachowywało tak, jakby cały ładunek był skupiony w środku tej sfery. Zatem cały układ możemy uprościć do jednego ładunku punktowego o sumarycznym ładunku równym:

$Q_{c} = - 3 Q + Q + 2, 5 Q = 0, 5 Q$

gdzie:

$Q_{c}$ - całkowity , wypadkowy ładunek układu naładowanych sfer.

WARTOŚĆ NATĘŻENIA POLA ELEKTRYCZNEGO

Wartość natężenia centralnego pola elektrycznego w danym punkcie pola wyznaczamy, korzystając ze wzoru:

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

gdzie:

$E$ - wartość natężenia centralnego pola elektrycznego,

$k$ - współczynnik proporcjonalności (stała elektryczna),

$Q$ - wartość ładunku będącego źródłem pola,

$r$ - odległość punktu, w którym badamy natężenie od ładunku źródłowego.

W naszym przypadku rozważamy wypadkowe natężenie pola elektrycznego dla ładunku $Q_{c}$ .

$E_{c} = \frac{k Q _{c}}{r ^{2}}$

Odległość $r$ jest dowolną odległością od ładunku, w której badamy natężenie pola elektrycznego. Punkty A i C są tak samo odległe od środka sfer, zatem w tych punktach wartości natężeń pola będą sobie równe. Punkt B jest położony w dwukrotnie większej odległości niż punkt A. Wartość natężenia jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości, więc wartość natężenia w punkcie B będzie cztery razy mniejsza niż wartość natężenia w punkcie A.

gdzie:

$E_{A} = E_{C}$

$E_{B} = \frac{1}{4} E_{A}$

Odpowiedź:

Rafał Guzik

Nauczyciel fizyki

Tutaj pojawi się lista Twoich książek

Zaloguj się i zacznij tworzyć ją już teraz.