Определите результирующий потенциал в точке а

Определите результирующий потенциал в точке а

В 7:27 поступил вопрос в раздел ЕГЭ (школьный), который вызвал затруднения у обучающегося.

Вопрос вызвавший трудности

Ответ подготовленный экспертами Учись.Ru

Для того чтобы дать полноценный ответ, был привлечен специалист, который хорошо разбирается требуемой тематике "ЕГЭ (школьный)". Ваш вопрос звучал следующим образом: ‘Три заряда -q, +q и +q расположены в вершинах равностороннего треугольника со стороной а Определите результирующий потенциал’

После проведенного совещания с другими специалистами нашего сервиса, мы склонны полагать, что правильный ответ на заданный вами вопрос будет звучать следующим образом:

ответ к заданию по физике

НЕСКОЛЬКО СЛОВ ОБ АВТОРЕ ЭТОГО ОТВЕТА:

Работы, которые я готовлю для студентов, преподаватели всегда оценивают на отлично. Я занимаюсь написанием студенческих работ уже более 4-х лет. За это время, мне еще ни разу не возвращали выполненную работу на доработку! Если вы желаете заказать у меня помощь оставьте заявку на этом сайте. Ознакомиться с отзывами моих клиентов можно на этой странице.

Белоусова Анэля Протасьевна — автор студенческих работ, заработанная сумма за прошлый месяц 91 600 рублей. Её работа началась с того, что она просто откликнулась на эту вакансию

ПОМОГАЕМ УЧИТЬСЯ НА ОТЛИЧНО!

Выполняем ученические работы любой сложности на заказ. Гарантируем низкие цены и высокое качество.

Принцип суперпозиции для потенциала позволяет рассчитать потенциал поля, образованного несколькими заряженными объектами.

Потенциал φ результирующего электростатического поля, образованного несколькими зарядами в заданной точке пространства, рассчитывается как сумма потенциалов полей, образованных каждым из зарядов в отдельности:

φ = φ 1 + φ 2 + … + φ n ,

где φ 1 — потенциал поля, образованного первым зарядом; φ 2 — потенциал поля, образованного вторым зарядом; …; φ n — потенциал поля, образованного n- м зарядом.

Для того чтобы рассчитать потенциал поля, созданного несколькими зарядами Q 1 , Q 2 , …, Q n в заданной точке пространства, используют следующий алгоритм :

Читайте также:  Как в ворде растянуть буквы по высоте

1) записывают потенциалы полей, образованных каждым из зарядов Q 1 , Q 2 , …, Q n (в отдельности) с учетом знака зарядов:

где φ 1 — потенциал поля, образованного первым зарядом; φ 2 — потенциал поля, образованного вторым зарядом; …; φ n — потенциал поля, образованного n -м зарядом;

2) вычисляют потенциал результирующего поля как алгебраическую сумму записанных выше потенциалов:

φ = φ 1 + φ 2 + … + φ n .

Пример 12. Два точечных заряда q 1 = 5 мкКл и q 2 = −2 мкКл находятся в точках (5; 0) и (0; 2) прямоугольной системы координат xOy , где координаты x , y выражены в метрах. Рассчитать потенциал результирующего поля в начале системы координат, если диэлектрическая проницаемость среды равна единице.

Решение . На рисунке показана система координат и заряды, расположенные в точках с заданными координатами. Потенциал результирующего электростатического поля в начале системы координат представляет собой алгебраическую сумму

где φ 1 — потенциал поля, образованного первым зарядом; φ 2 — потенциал поля, образованного вторым зарядом.

Рассчитаем потенциал результирующего поля в начале системы координат, пользуясь алгоритмом:

1) потенциалы полей, созданных каждым из зарядов в отдельности, определяются следующими формулами:

  • поля, образованного зарядом q 1 , —

где k — коэффициент пропорциональности, k = 9,0 ⋅ 10 9 Н ⋅ м 2 /Кл 2 ; q 1 — заряд, расположенный в точке с координатами (5; 0); r 1 — расстояние от заряда q 1 до начала системы координат, r 1 = 5 м;

  • поля, образованного зарядом q 2 , —

где q 2 — заряд (с учетом знака), расположенный в точке с координатами (0; 2); r 2 — расстояние от заряда q 2 до начала системы координат, r 2 = 2 м;

2) потенциал результирующего поля есть алгебраическая сумма записанных выше потенциалов

φ = φ 1 + φ 2 = φ 1 − | φ 2 | = k q 1 r 1 − k | q 2 | r 2 .

Вычисление дает искомое значение потенциала:

φ = 9 ⋅ 10 9 ⋅ 5 ⋅ 10 − 6 5 − 9 ⋅ 10 9 ⋅ 2 ⋅ 10 − 6 2 = 0 В.

В начале координат потенциал результирующего поля равен нулю.

Пример 13. В трех вершинах квадрата со стороной 60 см находятся положительные заряды по 0,30 мкКл каждый. Найти потенциал результирующего поля в четвертой вершине квадрата. Диэлектрическая проницаемость среды, в которой находится система зарядов, равна единице.

Читайте также:  Как отписаться от копилочки ру

Решение . На рисунке показан квадрат, в трех вершинах которого расположены одинаковые положительные заряды. Потенциал результирующего поля требуется определить в вершине A .

Рассчитаем потенциал результирующего поля в четвертой вершине квадрата, пользуясь алгоритмом:

1) потенциалы полей, образованных в точке A зарядами q 1 , q 2 и q 3 по отдельности, определяются следующими формулами:

  • поля, образованного зарядом q 1 , —

φ 1 = k q 1 r 1 = k q a ,

где k — коэффициент пропорциональности, k = 9,0 ⋅ 10 9 Н ⋅ м 2 /Кл 2 ; q 1 = q ; r 1 — расстояние от q 1 до точки A , r 1 = a ;

  • поля, образованного зарядом q 2 , —

φ 2 = k q 2 r 2 = k q a 2 ,

где q 2 = q ; r 2 — расстояние от q 2 до точки A , r 2 = a 2 ;

  • поля, образованного зарядом q 3 , —

φ 3 = k q 3 r 3 = k q a ,

где q 3 = q ; r 3 — расстояние от q 3 до точки A , r 3 = a ;

2) потенциал результирующего поля есть алгебраическая сумма записанных выше потенциалов

φ = φ 1 + φ 2 + φ 3 = k q a + k q a 2 + k q a = k q a ( 2 + 1 2 ) = k q a ⋅ 4 + 2 2 .

φ = 9,0 ⋅ 10 9 ⋅ 0,30 ⋅ 10 − 6 60 ⋅ 10 − 2 ⋅ 4 + 2 2 = 12 ⋅ 10 3 В = 12 кВ.

Потенциал электростатического поля в четвертой вершине квадрата составляет 12 кВ.

Пример 14. Две концентрические сферы радиусами 0,25 и 0,50 м заряжены равномерно зарядами –0,80 и 0,50 мкКл соответственно. Найти потенциал точки поля, расположенной на расстоянии 1,0 м от центра сфер. Система зарядов находится в вакууме.

Решение . Выполним иллюстрацию к условию задачи. Концентрические сферы имеют общий центр, сфера меньшего радиуса 1 заряжена отрицательным зарядом, а сфера большего радиуса 2 — положительным.

Потенциал электростатического поля в точке М есть алгебраическая сумма потенциалов полей, образованных первой φ 1 и второй φ 2 сферами:

Рассчитаем потенциал результирующего поля, пользуясь алгоритмом:

1) потенциалы полей, образованных в точке M зарядами q 1 и q 2 , распределенными по поверхности внутренней и внешней сферы соответственно, по отдельности определяются следующими формулами:

  • поля, образованного зарядом q 1 , —

φ 1 = k q 1 r 1 = k q 1 l ,

где k — коэффициент пропорциональности, k ≈ 9 ⋅ 10 9 Н ⋅ м 2 /Кл 2 ; q 1 — заряд, распределенный по поверхности внутренней сферы, q 1 = −| q 1 |; r 1 — расстояние от центра сфер до точки M , r 1 = l ;

  • поля, образованного зарядом q 2 , —
Читайте также:  Ah00094 command line usr sbin apache2

φ 2 = k q 2 r 2 = k q 2 l ,

где q 2 — заряд, распределенный по поверхности внешней сферы; r 2 — расстояние от центра сферы до точки M , r 2 = r 1 = l ;

2) потенциал результирующего поля есть алгебраическая сумма записанных выше потенциалов

φ = φ 1 + φ 2 = k q 1 l + k q 2 l = k l ( q 1 + q 2 ) = k l ( − | q 1 | + q 2 ) .

φ = 9 ⋅ 10 9 1,0 ( − 0,80 + 0,50 ) ⋅ 10 − 6 = − 2,7 ⋅ 10 3 В = − 2,7 кВ.

Потенциал результирующего электростатического поля в точке М составляет −2,7 кВ. Результат не зависит от радиусов сфер.

Два маленьких заряженных металлических шарика одинакового радиуса расположены так, что расстояние между их центрами равно 2a (см. рисунок).

Шарики приводят в соприкосновение и затем разводят на прежнее расстояние. Как изменятся при этом физические величины, указанные в таблице? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Модуль напряжённости электростатического поля в точке А Потенциал точки А

По принципу суперпозиции, напряженность поля в точке А есть сумма напряженностей полей, создаваемых всеми зарядами по отдельности. Поле отрицательного точечного заряда направлено к заряду, а поле, создаваемое положительным зарядом, — от заряда. Поле точечного заряда пропорционально величине заряда и ослабевает с расстоянием как

До соприкосновения напряженность электрического поля в точке А была равна

После соприкосновения оба шарика будут обладать одинаковыми зарядами равными +2 и результирующее поле в точке А будет равно нулю.

Потенциал электростатического поля — скалярная величина, равная отношению потенциальной энергии заряда в поле к этому заряду. Потенциал электростатического поля точечного заряда

Таким образом, найдем значение потенциала точки А в двух случаях:

то есть значение потенциала точки А не изменится.

Ссылка на основную публикацию
Операционную систему с диска загружает в озу
Файлы операционной системы хранятся во внешней, дол­говременной памяти (на жестком, гибком или лазерном ди­ске). Однако программы могут выполняться, только если...
Ноутбук леново не загружается с флешки
Как загрузиться с флешки не заходя в BIOS Производители современных ноутбуков сознательно усложняют защиту BIOS от неосторожных пользователей и стараются...
Обнаружена незавершенная операция конвертации структуры конфигурации
В свое время столкнулся с проблемой: при обновлении конфигурации из хранилища, произошел сбой, и закрылась 1С. Как выяснилось позднее –...
Определите результирующий потенциал в точке а
В 7:27 поступил вопрос в раздел ЕГЭ (школьный), который вызвал затруднения у обучающегося. Вопрос вызвавший трудности Ответ подготовленный экспертами Учись.Ru...
Adblock detector