Ασκήσεις στατικού ηλεκτρισμού

Τρεις ασκήσεις στατικού ηλεκτρισμού...

 1. Δύο μικρές μεταλλικές σφαίρες φορτίζονται με ίσα και ετερώνυμα φορτία και τοποθετούνται σε απόσταση d = 0,6m μεταξύ τους. Οι σφαίρες αλληλεπιδρούν με δύναμη μέτρου F = 3,6N. Να βρείτε

α. το φορτίο της κάθε σφαίρας.
β. το μέτρο της δύναμης με την οποία θα αλληλεπιδρούν αν η απόσταση τους μειωθεί στο μισό.
γ. την απόσταση στην οποία θα πρέπει να βρεθούν ώστε η δύναμη με την οποία αλληλεπιδρούν να είναι 32,4Ν.
δ. τη δυναμική ενέργεια του συστήματος των δύο σφαιρών.

 (Απ. α. 12μC, β. 14,4Ν, γ. 0,2m, δ. 2,16J)

2. Τα σημεία Α, Β, Γ και Δ του σχήματος είναι κορυφές τετραγώνου πλευράς α = 1m. Τοποθετούμε ένα ακλόνητο σημειακό ηλεκτρικό φορτίο Q₁ = 10μC στη κορυφή Α.

Α.  Να υπολογίσετε την ένταση του ηλεκτροστατικού πεδίου στο κέντρο Κ του τετραγώνου.

 

Β. Στην κορυφή Γ τοποθετούμε ακλόνητο σημειακό φορτίο Q₂ = -10μC. Να υπολογίσετε

α. το μέτρο της δύναμης που ασκείται μεταξύ των φορτίων Q₁ και Q₂.

β. την ένταση του ηλεκτροστατικού πεδίου που δημιουργούν τα δύο φορτία Q₁ και Q₂ στο σημείο Κ.

γ. την ένταση του ηλεκτροστατικού πεδίου που δημιουργούν τα δύο φορτία Q₁ και Q₂ στο σημείο Δ.

δ. το δυναμικό του ηλεκτρικού πεδίου που δημιουργείται στο σημείο Κ και από τα δύο φορτία.

  (Απ. Α. 18·10⁴Ν/C, 

Β. α. 0,45Ν,

β. 36·10⁴Ν/C πάνω στην ΑΓ με φορά προς το Γ, 

 

 δ. 0)

3. Δύο ακίνητα σημειακά φορτία Q₁ = 10μC και Q₂ = 40μC απέχουν μεταξύ τους d = 3m. Να υπολογίσετε  

α. το μέτρο της δύναμης με την οποία αλληλεπιδρούν τα δύο φορτία.

β. τη δυναμική ενέργεια του συστήματος των δύο σφαιρών.

γ. σε ποιο σημείο της ευθείας που συνδέει τα δύο φορτία η ένταση του σύνθετου ηλεκτρικού πεδίου που δημιουργούν τα δύο φορτία είναι ίση με το μηδέν.

δ. το δυναμικό στο παραπάνω σημείο.

(Απ. α. 0,4Ν, β. 1,2J, γ. 1m από το φορτίο Q1 και ανάμεσα στα δύο φορτία, δ. 27·10⁴V)

  

 http://www.aplusphysics.com/courses/regents/electricity/regents_electrostatics.html