fizyka.org  ::  mamy 21 lat!

Fizyka
Fizyka
 
Strona główna > Zadania z fizyki > Pole elektrostatyczne > Zadanie 6
Pole elektrostatyczne - Zadanie 6

Treść:
Dwa dodatnie ładunki punktowe q i 4q znajdują się w odległości r od siebie. W jakiej najbliższej odległości od ładunku q znajduje się punkt, w którym natężenie pola elektrostatycznego równa się zeru? Oblicz potencjał w tym punkcie.

Dane:
q
4q
r


Szukane:
x = ? V = ?

Wzory:
1. Natężenie pola elektrostatycznego:

2. Potencjał elektrostatyczny:

Rysunek:

Rozwiązanie:
Mamy znaleźć punkt, położony jak najbliżej ładunku q, w którym natężenie pola elektrostatycznego będzie równe zeru; punkt ten oznaczamy literą P.
Oba ładunki wytwarzają dookoła siebie pole elektrostatyczne. Tak więc działają tutaj dwa pola, korzystamy więc z zasady superpozycji, która mówi że natężenie pola w danym punkcie jest sumą wektorową natężeń pól wytwarzanych przez każdy z tych ładunków niezależnie.
Szukany punkt znajduje się na linii prostej łączącej oba ładunki (patrz rysunek). Jest wiele takich punktów, w których natężenie równa się zeru, znajdują się one jednak w nieskończoności.
Przyjmijmy oznaczenia odległości, jakie są na rysunku. Pamiętajmy że wektor natężenia ma zawsze zwrot skierowany od ładunku dodatniego. Korzystając z zasady superpozycji oraz tego, że w punkcie P natężenie jest równe zeru, mamy:


Tak więc wartości wektorów

Korzystamy teraz ze wzoru na natężenie pola:

gdzie k jest stałe.
Możemy już wyliczyć szukaną odległość x, upraszczając na samym początku wzór:


Zatem punkt ten znajduje się w odległości r/3 od ładunku q.

Czas zająć się potencjałem. Potencjał ten będzie dodatni, ponieważ znajdujemy się w polu ładunków dodatnich.
Zgodnie z zasadą nakładania się pól potencjał w punkcie P jest sumą algebraiczną:


Podstawiamy dane:



Jamnik

« powrót do listy zadań
Znalazłeś błąd w materiale? Skontaktuj się z nami, przysyłając adres strony, na której znajduje się błąd i informację o tym, czego dotyczy błąd.

 
 Teoria
Wyprowadzenia wzorów
Zadania fizyczne
Doświadczenia fizyczne
Tablice fizyczne
Biografie fizyków
FORUM
Oferty pracy
 
 Pole elektrostatyczne
 
 I Zasada dynamiki Newtona [0]
Potencjał spoczynkowy [0]
zadannie [0]
wykres energii potencjalnej w czasie [0]
Zadanie z elektrotechniki - rezystory [1]
 
 
© 2003-2024 Fizyka Jamnika. Online: 10
Wszystkie artykuły i publikacje znajdujące się w portalu Fizyka Jamnika są chronione prawem autorskim.
Kopiowanie, publikowanie i rozpowszechnianie materiałów bez naszej zgody jest zabronione.
Obsługa informatyczna