Zadanie 1. a) Wyjaśnij na czym polega stosowane w elektrostatyce

Zadanie 1.
a) Wyjaśnij na czym polega stosowane w elektrostatyce prawo Gaussa.
[proszę sobie znaleźć odpowiedź w podręcznikach do fizyki – w sieci np. tutaj
http://osilek.mimuw.edu.pl/index.php?title=Podstawy_fizyki ]
b) Oblicz wartość pola elektrostatycznego wokół nieskończenie długiego pręta (o kształcie
cienkiego walca o promieniu R naładowanego ładunkiem o gęstości objętościowej Ro.
2
R
Odp: Pole na zewnątrz walca w odległości r od jego środka : E r =
20 r
c) Obliczyć wartość pola elektrostatycznego wewnątrz i na zewnątrz jednorodnie naładowanej kuli
o gęstości objętościowej ładunku Ro i promieniu R.
 R3
1
, wewnątrz kuli r R: E r =
r
Odp: Pole na zewnątrz kuli r R : E r =
2
3 0
3 0 r
Zadanie 2.
Na końcach odcinka o długości d znajdują się ładunki Q i -4Q.W jaki punktach prostej łączącej
ładunki natężenie pola elektrycznego jest równe zeru.
Odp. w odległości d od Q poza ładunkami
Zadanie 3.
Dwa płaskie kondensatory powietrzne połączono równolegle i naładowano ładunkiem Q.
Powierzchnie okładek wynoszą odpowiednio S 1 i S 2 , a odległość między okładkami d 1 i d 2 .
1) oblicz ładunki Q1 iQ 2 na każdym z kondenastorów
2) natężenie pola elektrycznego E 1 i E 2 między okładkami każdego z kondensatorów
Odp.: 1)
d2S1
d 1 S2
Q1=Q
,Q 2=Q
S 1 d 2S 2 d 1
S 1 d 2S 2 d 1
2)
E 1=
d2
d1
Q
Q
, E 2=
0 S 1 d 2 S 2 d 1
0 S 1 d 2 S 2 d 1
Zadanie 4.
Płaski kondensator składa się z dwóch płyt o powierzchni S i odległości d. Jaką pracę należy
wykonać, aby zwiększyć odległość między okładkami o x jeśli:
a) kondensator jest naładowany do napięcia Vo i odłączony od baterii
0
2 x
odp:  W = S V 0 2
2
d
b) kondensator jest stale podłączony do baterii utrzymującej napięcie Vo
odp:  W =
V 20
x
 S
2 0 d  xd 
Zadanie 5.
a) Wyjaśnij na czym polega prawo Ampere'a
b) Wyjaśnij na czym polega prawo Biota-Savarta
c) oblicz częstość cyklotronową elektronu, który ma energię kinetyczną E i porusza się w
płaszczyźnie prostopadłej do jednorodnego pola magnetycznego, którego wartość indukcji
magnetycznej wynosi B.
odp:  c=
qB
m
Zadanie 6.
Przewód przez który płynie prąd o natężeniu I, został zgięty w dwa półkola o promieniu R i r w
płaszczyznach wzajemnie prostopadłych. Znaleźć wartość indukcji magnetycznej w punkcie
będącym środkiem obydwu półkoli.
Odp: B=
I
4

1 1

r 2 R2
Zadanie 7.
Oblicz indukcję magnetyczną B w środku kwadratu o boku a, utworzonego przez cztery
nieskończenie długie, prostoliniowe i równoległe przewodniki ,w których płyną prądy o natężeniu I.
[kierunek przepływu prądów w przewodniki oznaczony na rysunku poniżej]
Odp: B = 0