Pytania
7.1 Elektryczna energia potencjalna
Jaka jest różnica, gdy liczymy pracę wykonaną nad układem ładunków albo pracę wykonaną przez układ?
Czy kolejność, w jakiej przenosimy z nieskończoności ładunki tworzące układ, wpływa na całkowitą pracę potrzebną do utworzenia układu?
7.2 Potencjał elektryczny i różnica potencjałów
Przedyskutuj związek napięcia i natężenia pola. Podaj przykłady.
Jeżeli proton bez prędkości początkowej wpada w obszar pola elektrycznego, to czy zacznie się poruszać w stronę malejącego czy rosnącego potencjału? Jaka jest twoja odpowiedź w przypadku ruchu elektronu i neutronu? Podaj wyjaśnienie.
Napięcie elektryczne jest zwyczajową nazwą różnicy potencjałów. Która z tych nazw lepiej oddaje sens fizyczny tej wielkości?
Jeśli napięcie między dwoma punktami jest równe , to czy ładunek próbny może być przesunięty między tymi punktami bez wykonania pracy? Czy można tego dokonać bez konieczności przyłożenia siły zewnętrznej? Uzasadnij.
Jaki jest związek między napięciem a energią? Mówiąc precyzyjniej, jaki jest związek między różnicą potencjałów elektrycznych a elektryczną energią potencjalną?
Dlaczego napięcie podajemy i mierzymy zawsze między dwoma punktami?
Czy cząstka, która porusza się w stronę rosnącego potencjału, może tracić energię potencjalną? Wyjaśnij.
7.3 Obliczanie potencjału elektrycznego
Porównaj wielkości momentów dipolowych dwóch układów: dwa ładunki w odległości oraz para ładunków w odległości .
Czy prawo Gaussa może być pomocne przy obliczaniu natężenia pola dipola? Wyjaśnij.
W jakim obszarze potencjał jednorodnie naładowanej sfery jest taki jak potencjał ładunku punktowego? W jakim obszarze jest on różny?
Czy potencjał niejednorodnie naładowanej sfery może w jakimkolwiek obszarze być taki jak potencjał ładunku punktowego o równoważnej wartości?
7.4 Obliczanie natężenia na podstawie potencjału
Wyjaśnij dlaczego znajomość wektora jest niewystarczająca do uzyskania pełnej informacji o wielkości . Czy w odwrotną stronę jest tak samo?
7.5 Powierzchnie ekwipotencjalne i przewodniki
Załóżmy, że dysponujesz mapą rozkładu potencjału, na której linie ekwipotencjalne różnią się o . Co mówi ci odległość między liniami na temat wektora pola w tym obszarze?
W zagadnieniach elektrostatycznych ładunek nadmiarowy gromadzi się zawsze na powierzchni przewodnika. Czy to oznacza, że wszystkie elektrony przewodnictwa w przewodniku przepłynęły na jego powierzchnię?
Czy powierzchnie ekwipotencjalne mogą się przecinać?
7.6 Zastosowanie elektrostatyki
Odpowiedz na poniższe pytania.
- Dlaczego ryby są bezpieczne w wodzie podczas burzy?
- Dlaczego z tych samych powodów człowiek nie może przebywać w wodzie podczas burzy?
Do jakiego potencjału jest ładowany bęben kserokopiarki? Pomocne mogą być informacje z Internetu (np. znalezione po hasłem „kserokopiarka” lub „kserografia”).