Natężenie pola z dwóch linii jednakowego potencjału
Na modelowej mapie jednorodnego pola równoległe linie potencjału 2 V i 5 V są oddalone o 1,5 cm. Wyznacz wartość E i zwrot.
Dalsze części: b) Jaka siła działa na dodatni próbny ładunek 2 nC? c) Jakie E odpowiada tej samej różnicy 3 V na odległości 3 cm?
Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie
W tym zadaniu
Wskazówka
Odległość sprowadź do metrów. Pole wskazuje ku niższemu potencjałowi, a siła dodatniego ładunku ma ten sam zwrot.
Rozwiązanie
Natężenie i kierunek
Różnica potencjałów wynosi 3 V, a odległość 0,015 m. E≈3/0,015=200 V/m. Odpowiedź: 200 V/m, od 5 V ku 2 V, prostopadle do linii. Zakładamy w rozpatrywanym pasku w przybliżeniu jednorodne pole.
Próbny ładunek
F=qE=2·10⁻⁹·200=4·10⁻⁷ N. Zwrot jest zgodny z E, bo q dodatnie. Ładunek ujemny o tej samej wartości miałby siłę przeciwną; nie odwróciłby przez to definicji istniejącego pola.
Większy odstęp linii
Dla 3 cm otrzymujemy 100 V/m. Taka sama różnica napięć rozłożona na większej drodze oznacza mniejsze pole. W obszarze niejednorodnym iloraz odpowiada przybliżeniu na odcinku, dlatego mapa wielu punktów jest bardziej informacyjna niż pojedyncza para odczytów.
Powiązana teoria
Pracownia: elektryzowanie, elektroskop i obraz pola
Dalsza lektura
Najpierw spróbuj samodzielnie. Zapisz dane, wybierz prawa fizyczne i sprawdź jednostki. Przejdź do zadań ze sprawdzaniem odpowiedzi »
← Wróć do działu: Zadania Do góry ↑
Komentarze (0)
Nie ma jeszcze opublikowanych komentarzy. Rozpocznij rozmowę o tym materiale.
RSS komentarzy · Powiadomienia e-mail
Dodaj komentarz
Możesz komentować jako gość lub zalogować się, aby użyć danych konta. Utwórz konto