Электроника примеры расчетов курсовых заданий Решение метрических задач замены плоскостей проекций

Физика лекции и примеры решения задач

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Задача № 1

Электрическое поле создано в вакууме двумя точечными зарядами   нКл и нКл. Расстояние между зарядами d=20 см. Определить напряженность и потенциал электрического поля в точке, находящейся на расстоянии  от первого и от второго заряда

Дано:

 

  

 

------------------------------------

Найти: ,=? , =? 

Решение:

 Рис. 1

 Согласно принципу су­перпозиции электрических полей каждый заряд создает поле независимо от при­сутствия в пространстве других зарядов. Поэтому напряженность  результирую­щего электрического поля в искомой точке может быть найдена как геометриче­ская сумма напряженностей  и  полей, создаваемых каждым зарядом в от­дельности: .

Напряженности электрических полей, создаваемых в вакууме: первым зарядом

 (1)

вторым зарядом

  (2)

Вектор направлен по прямой, соединяющей заряд   и точку А, от заря­да , так как он положителен; вектор направлен по прямой, соединяющей заряд   и точку А, к заряду , так как этот заряд отрицателен.

Значение вектора  найдем по теореме косинусов

, (3)

где, а- угол между векторами  и . Из треугольника со сторонами  ,  и d найдем

 . (4)

Подставляя выражение  из (1),  из (2) в (3), получим

Потенциал в искомой точке А определяется алгебраической суммой потен­циалов, созданных в данной точке зарядами  и .

Потенциал в точке А поля, созданного в вакууме  точечным, зарядом определяется по формуле

.

Потенциал  является положительным, так как поле создано положитель­ным зарядом, потенциал является отрицательным, так как поле создано отрицательным зарядом .

Выпишем значения величин, выразив их в СИ: 

   

Вычислим значение cos а по (4) :

Подставив числовые значения величин в формулу (5), найдем Е:

 Подставив числовые значения величин в формулу (7), определим:

Потенциал результирующего поля в точке А получим, подставив в формулу (6) числовые значения потенциалов  и  с учетом их знаков:  .


Примеры решения задач по различным разделам физики