Методика решения задач

Вопросы

Теоретический материал

Работа сил электростатического поля. Потенциал и разность потенциалов. Потенциал поля точечного заряда. Связь разности потенциалов с напряженностью электростатического поля. Эквипотенциальные поверхности.

1. Является ли электростатическое поле потенциальным?

2. Зависит ли величина работы по перемещению электрического заряда в электростатическом поле от формы пути, по которому это перемещение происходит?

3. Скалярной или векторной величиной являются потенциал и разность потенциалов?

4. Почему потенциал данной точки электростатического поля определяется с точностью до некоторой величины?

5. Как измерить разность потенциалов?

6. Какая поверхность называется эквипотенциальной?

7. Как показать, что силовые линии электростатического поля всегда перпендикулярны эквипотенциальной поверхности?

8. Что такое один вольт?

9. Что означает принцип суперпозиции при расчете потенциала поля, создаваемого несколькими зарядами?

10. Как определить потенциал электростатического поля в центре равномерно заряженной сферической оболочки?

11. Существуют ли отличия в поведении потенциала на поверхности и внутри проводника и диэлектрика, помещенных в однородное электростатическое поле?

12. В чем состоит различие между электрометром и электроскопом?

13. Какова физическая сущность заземления?

14. Что такое электростатическая защита?

15. Основные характеристики электростатического поля, их единиц измерения.

16. Показать, что линии напряжённости электростатического поля ортогональны эквипотенциальным поверхностям.

17. Связь между E и φ.

18. Условие потенциальности поля.

19. Как по результатам работы определить величину напряжённости в любой точке поля?

Введение энергетических характеристик электростатического поля значительно упрощает решение основной задачи электростатики (нахождение напряженности поля по совокупности неподвижных зарядов или заряженных тел в любой точке пространства) из-за того, что они не являются векторными, как напряженность поля, а скалярными величинами. Кроме того, если в данной точке поле создается несколькими источниками, то потенциалы в этой точке суммируются алгебраически, а не геометрически. Так как разность потенциалов связана с напряженностью поля ∆φ = −Е∆x, то энергетические характеристики электростатического поля позволяют решать те же задачи, которые решаются с помощью силовых характеристик. Другая причина широкого использования энергетического подхода при решении многих задач электростатики связана с всеобщностью закона сохранения и превращения энергии. Следует помнить, что в электростатике учитывается потенциальная энергия взаимодействия заряженных частиц и тел. Так как кулоновское взаимодействие осуществляется электростатическим полем, то это поле имеет энергию, а значит, может совершать работу по перемещению заряженных частиц или тел.

Лабораторная работа №2

Дата добавления: 2015-03-29