Электричество и электрическая железная дорога. Конспект лекций по физике, страница 5

.                                               2.8

Полученная формула удобна тем, что её можно обобщить на произвольное число электрических зарядов

.                                                     2.8

Потенциальная энергия системы электрических зарядов равна половине  суммы произведений заряда на потенциал, созданный всеми остальными зарядами системы в точке, где находится заряд.


Контрольные вопросы

1. Внутри проводящей сферы помещен заряженный шарик. Как изменится потенциал шарика, если проволочкой замкнуть шарик со сферой?

2. Внутри проводящей сферы помещен заряженный шарик. Как изменится потенциал шарика, если проволочкой заземлить сферу.

3. . Внутри заряженной сферы помещен незаряженный шарик. Как изменится потенциал шарика, если проволочкой соединить шарик со сферой.

4. Электростатическое поле создано двумя одинаковыми разноименными зарядами. Из точки, находящейся посередине между ними, начинает движение третий заряд. Как изменится его скорость на бесконечно далеком расстоянии.

5. Два протона летят из бесконечности навстречу друг другу с одинаковой скоростью.  При каком условии расстояние между ними станет наименьшим?

6. Два протона летят из бесконечности навстречу друг другу с одинаковой скоростью. Скорости смещены на некоторое расстояние. Изобразите траектории протонов. Как меняется положение центра масс протонов.

7. Силовые линии электрического поля являются концентрическими окружностями.

Определите циркуляцию напряженности. Является ли это поле электростатическим?

8. В электростатическом поле потенциал вдоль силовой линии растет по линейному закону. Определите закон изменения напряженности. Какое это поле?

9. Электрический заряд равномерно распределен по поверхности сферы. Изобразите график зависимости потенциала от расстояния от центра. Равен ли нулю потенциал внутри сферы, есть ли там электростатическое поле?

10. Можно ли создать электростатическое поле, силовые линии которого параллельны, а густота силовых линий возрастает в перпендикулярном направлении. Определите, равна ли нулю циркуляция напряженности?

11. В однородном электростатическом поле между двумя плоскостями напряженность постоянна. По какому закону изменяется потенциал между пластинами?

12. Электрон влетает в электрическое поле между двумя заряженными разноименно плоскими сетками под углом. Изобразите траекторию электрона. Может ли электрон вылететь из поля?

13. Птица садится на провод высоковольтной линии электропередачи. Может ли  её убить высокое напряжение?

14. Сравните поле заряда около поверхности заземленной пластины с полем двух одинаковых разноименных зарядов, находящихся на вдвое большем расстоянии. Найдите для поля двух зарядов поверхность нулевого потенциала.

15. Потенциал внутри шара, заряженного по объёму, зависит от расстояния от центра по закону . Найти распределение напряженности электрического поля в шаре. Как распределена плотность электрического заряда?

16. Потенциал электрического поля внутри заряженной пластины зависит от координаты от средней плоскости . Найти распределение напряженности в пластине.

17. Почему около столба высоковольтной линией электропередачи между ногами возникает разность потенциалов?

18. Легкий заряженный шарик висит в поле двух горизонтальных пластин. Изобразите силовые линии результирующего поля и представьте их натянутыми резиновыми нитями. Как нити действуют на шарик?

19. Электрическое поле Земли направлено вниз с напряженностью 130 в/м. Почему напряжение между ногами и головой в 200 В не убивает человека? Как измерили это напряжение? Если Земля это одно заряженное тело, то где другое, положительно заряженное тело?

20. Почему возникают молнии?


3. ВЕЩЕСТВО В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ

Вещество это форма материи, состоящая из атомов и молекул.  По отношению к электростатическому полю вещество можно разделить на два вида: проводники, в которых есть свободные электрические заряды, и диэлектрики, в которых нет свободных зарядов.

Диэлектрики.