ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM/ Zestaw 1 PRAWO

ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM/ Zestaw 1
http://ajd.czest.pl/~e.mandowska
PRAWO COULOMBA
ZAD. 1
Jaką siłą oddziaływają na siebie dwa ładunki o wartościach 1C każdy znajdujące się w powietrzu w odległości
1m od siebie? Przenikalność elektryczna próżni 8.85 10-12 F/m
ODP. 8.99 109N
ZAD. 2
Dwie kulki o ciężarze 5 10-2 N każda zawieszono w powietrzu na cienkich jedwabnych niciach o długości 5 m
każda, w taki sposób, że nie przylegają one do siebie. Kulki naładowano jednoimiennymi ładunkami
q1 = q 2 = 8 ⋅ 10−2 µC . Znaleźć odległość między środkami kulek, na jaką rozeszły się one po naładowaniu.
ODP: 22.6 10-2 m
ZAD. 3
Kulkę o masie 4 g mająca ładunek q1 = 0.278 µC zawieszono w powietrzu na cienkiej jedwabnej nici. Po
zbliżeniu do niej ładunku q2 przeciwnego znaku na odległość 6 cm nić odchyliła się o 45° od pionu. Znaleźć
wielkość ładunku q2.
ODP: 5.8 10-8 C
ZAD. 4
Dwie jednakowe kulki o masie 0.5 g każda wiszą na cienkich nitkach o długości 0.5 m . po udzieleniu im
jednakowego ładunku kulki rozeszły się na odległość 7 cm. Znaleźć wielkość ładunku każdej kulki.
ODP: 1.36 10-8 C
ZAD. 5
Dwie jednakowe kulki o masie 0.02 g każda wiszą na nitkach o długości 0.2 m zaczepionych w jednym
punkcie. Jedna z kulek odchylono i naładowano. Po zetknięciu się ze sobą kulki rozeszły się i nitki utworzyły
kat 60° Określić wielkość ładunku pierwszej kulki.
ODP: 2.95 10-8 C
ZAD. 6
Dwa jednoimienne ładunki 0.7 nC i 1.3 nC znajdują się w odległości 6 cm od siebie. W jakiej odległości
między nimi należy umieścić ładunek, aby cały układ znajdował się w równowadze?
ODP: 3.5 cm od większego ładunku
ZAD. 7
Dwa jednoimienne ładunki 6 nC i 11 nC znajdują się w odległości 5 cm od siebie. Znaleźć wielkość i zwrot siły
działającej na ładunek 3 nC (tego samego znaku), który znajduje się w punkcie odległym od pierwszego i
drugiego ładunku odpowiednio o 3 cm i 4 cm.
ODP: 0.25 mN
ZAD. 8
Jednoimienne ładunki q1 = 0.2 mC, q2 = 0.5 mC i q3 = 0.4 mC umieszczono w wierzchołkach trójkąta o bokach
a = 4 cm, b = 5 cm, c = 7 cm. (q1, q2, q3, znajduja się odpowiednio w wierzchołkach między bokami a c, b c, a
b). Określ wielkość i kierunek siły działającej na q3.
ODP: 770 kN
ZAD. 9
W środku kwadratu umieszczono dodatni ładunek 0.25µC. Jaki ujemny ładunek należy umieścić w każdym
wierzchołku kwadratu, aby układ ładunków znajdował się w równowadze?
ODP: -0.263 µC
ZAD. 10
Dwie identyczne przewodzące kule, których środki są odległe o 50cm, przyciągają się wzajemnie siła
elektrostatyczną o wartości 0.108N. Nastepnie kule połączono cienkim przewodnikiem. Po usunięciu
przewodnika kule odpychają się wzajemni siłą elektrostatyczna o wartości 0.036N. Ile wynosiły poczatkowe
ładunki na kulach?
ODP: 1µC i -3µC lub -1µC i 3µC
PRZENIKALNOŚĆ DIELEKTRYCZNA
Materiał
εr
Próżnia
Powietrze
Parafina
Nafta
Papier
Szkło
Guma
Sól kuchenna
Alkohol
Woda
Lód
Tytanian barowy BaTiO3
1
1.00059
2
2
3.5
5-10
7
3-15
27
81 (T=20C)
100
800-1000
Nm 2
k=
= 9 ⋅ 10
4πε 0
C2
1
ε 0 = 8.85 ⋅ 10
ε = ε 0ε r
εr
9
−12
C2
Nm 2
przenikalność elektryczna próżni
przenikalność elektryczna ośrodka
względna przenikalność elektryczna ośrodka
Zależność temperaturowa względnej statycznej przenikalności elektrycznej wody (ciśnienie 10 MPa)
KONWERSATORIUM
Literatura podstawowa
1. M. S. Cedrik, Zbiór zadań z fizyki, PWN, Warszawa 1972.
2. J. Jędrzejewski, W. Kruczek, A. Kujawski, Zbiór zadań z fizyki, WNT, Warszawa 1995.
3. J. Kalisz, M. Massalska, J.M. Massalski, Zbiór Zadań z Fizyki z Rozwiązaniami, PWN, Warszawa 1975.
4. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy Fizyki, T. 3 i 4, PWN, Warszawa, 2003.
Literatura uzupełniająca
1. W. K. Kobuszkin, Metodyka rozwiązywania zadań z fizyki, PWN, Warszawa 1976.
2. A. A. Piński, Zadania z fizyki, PWN, Warszawa 1987.
3. G. A. Bendrikow, B. B. Buchowcew, W. W. Kerżencew, G. J. Miakiszew, Zadania z fizyki, PWN,
Warszawa 1973.