Практическая работа по решению задач по теме "Напряженность и потенциал"

1 курс.
Практическая работа по решению задач по теме «Напряженность и
потенциал»
Цель занятия: Закрепить знания по теме «Работа сил электростатического
поля. Потенциал. Разность потенциалов», отработать и закрепить навыки в
решении задач на расчет напряженности, потенциала и работы сил
электрического поля.
Теоретические сведения.
В пространстве вокруг электрически заряженного тела существует
электрическое поле, представляющее собой один из видов материи.
Электрическое поле обладает запасом электрической энергии, которая
проявляется в виде электрических сил, действующих на находящиеся в поле
заряженные тела.
Напряженность электрического поля силовая характеристика
электрического поля, численно равная силе, действующей на единичный
положительный заряд, помещенный в данную точку поля. .
Е =
𝑭
𝒒
Единица напряженности – 1Н/Кл.
Так как электрическое поле обладает определенным запасом энергии,
то оно способно совершать работу. Для характеристики энергии, запасенной
в каждой точке электрического поля, введено специальное понятие
электрический потенциал.
Электрический потенциал φ поля в данной точке равен работе,
которую могут совершить силы этого поля при перемещении единицы
положительного заряда из этой точки за пределы поля. Другое определение
потенциала потенциал данной точки поля это отношение
потенциальной энергии, которой обладает заряд, помещенный в данную
точку поля, к этому заряду.
φ =
𝑾
𝒒
. Потенциал измеряется в Вольтах (В).
Напряженность и потенциал поля, создаваемого в некоторой точке на
расстоянии r от заряда можно рассчитать по формулам:
E = 𝑘
𝑞
𝑟
2
- напряженность φ = 𝑘
𝑞
𝑟
- потенциал.
Разность потенциалов между двумя точками поля называется
напряжением U = φ
1
φ
2
.
Задания для самостоятельного выполнения
(вы можете выбрать 3 любых задачи из БЛОКА 1 и 3 любых задачи из
БЛОКА 2).
БЛОК 1.
Задача 1. Какая сила действует на заряд 10нКл, помещенный в точку, в
которой напряженность электрического поля равна N кН/Кл?
Задача 2. В некоторой точке поля на заряд N нКл действует сила 0,1N мкН.
Чему равна напряженность поля в этой точке?
Задача 3. Чему равна сила, действующая на заряд N10
-7
Кл в
электрическом поле с напряженностью 2 • 10
2
Н/Кл?
Задача 4. Сила N мН действует на заряд 10
-7
Кл. Чему равна напряженность
электрического поля?
Задача 5. В некоторой точке электрического поля напряженность равна N
кН/Кл, а сила действующая на заряд 8N мН. Найдите величину заряда.
Ответ дать в микрокулонах.
Задача 6. Найти напряженность поля на расстоянии 3 см от заряда N нКл.
Задача 7. Найти величину заряда, если на расстоянии 3 м от него
напряженность поля, созданного этим зарядом равна N кН/Кл. Ответ дать в
микрокулонах
БЛОК 2.
Задача 1. Найдите потенциал поля в точке, в которой заряд 2 нКл обладает
энергией N мкДж.
Задача 2. Найдите потенциальную энергию заряда 5N нКл в точке с
потенциалом В. Ответ выразите в микроджоулях
Задача 3. Найдите величину заряда, который обладает энергией N мкДж в
точке поля с потенциалом 5 кВ.
Задача 4. Найдите потенциал поля в точке, расположенной на расстоянии 1 м
от заряда N нКл.
Задача 5. Найти потенциал поля в точке на расстоянии 90 см от заряда 10N
нКл.
Задача 6. Найти, на каком расстоянии от заряда N нКл находится точка с
потенциалом 1000 В.
Задача 7. Найти величину заряда, который создает электрическое поле, если
потенциал в точке, находящейся на расстоянии N см от заряда, равен 9 кВ.