|
|
עמוד:94
השדה השני הוא של התיל הארוך , והוא שווה בקירוב לשדה של קו מטען אינסופי ( משוואה : ( 2 . 21 10 N / C א 6 /( 271 x 8 . 85 xl 0- x 0 . 6 ) = 1 . 5 E = Ej + E 2 = 2 . 05 xl 0 N / C E 2 = XJ 2 % e r = 0 . 5 xl 0 ב . בנקודה E JR הוא בכיוון 1 x E הוא בכיוון .+ > ' לאחר חישוב נקבל כי רכיבי y \ x של השדה השקול הם : 10 N / C א E x = E x = 2 . 2 xlO N / C , E y = E 2 = 3 גודלו של השדה השקול E הוא E = ( E X + E y ) = 2 . 22 ^ 0 N / C הזווית 0 בין E לכיוון השלילי של ציר x מקיימת tan 0 = | £ . / £ * | = 0 . 136 ולכן . 6 = 7 . 77 ° תשובה 8 א . בעזרת שאלה 4 . 2 ( סעיף ד ) נמצא כי 0 U = 4 — ne ^ ^ x 3 = 3 x 9 xl 0 x ( 4 xl 0 ^) 2 / 1 . 2 = 3 , 600 J-. ב . המרחק בין הקדקוד של הטטראדר לבין כל אחד משלושת המטענים הוא 1 . 2 מ . ' לכן הפוטנציאל בקדקוד הוא : 4 /!^ = 9 x 1 ^ J V = - ^ - ^ x 3 = SxgxlO ^ xlO 471 e 0 r ג . העבודה הדרושה להצבת המטען הרביעי היא : x 9 xl 0 6 = 3 , 600 J W = Q V = 4 xl 0 האנרגיה הפוטנציאלית הכוללת החדשה שווה לסכום של האנרגיה הפוטנציאלית הקודמת , והעבודה שהושקעה בהעברת המטען הרביעי . לכן = , , = U 3600 + 3600 7200 J תשובה 9 א . הקיבול של הכדור הוא ( משוואה C = AkEqR = 47 rx 8 . 85 xl 0- x 0 . 1 = l . llxlO-HF : (( 5 . 4 ) מהקשר C = Q / V נמצא כי המטען על הכדור הוא Q = CV = l . llxlO- xl 8 = 2 xlO- C בנקודות שמחוץ לכדור , השדה נתון כזכור על ידי ( l / 4 ne ) Q / r , כאשר r הוא המרחק למרכז הכדור . בתוך הכדור השדה הוא אפס . לכן : 10 / 0 . 15 2 = 80 N / C E o = 0 , E A = 0 10 / 0 . 2 2 45 N / C E B = E D = 9 xl 0 x 2 xl 0 c = = E 9 xl 0 x 2 xl 0
|
|