Osnovi elektrotehnike I
Elektrostatika – Pitanja za proveru znanja (A grupa) šk.god. 2014/2015
1. Kako se definiše podužna gustina naelektrisanja u slučaju ravnomerne, a kako u slučaju neravnomerne raspodele?
Koja je njena jedinica?
2. Kako se definiše površinska gustina naelektrisanja u slučaju ravnomerne, a kako u slučaju neravnomerne raspodele?
Koja je njena jedinica?
3. Kako se definiše zapreminska gustina naelektrisanja u slučaju ravnomerne, a kako u slučaju neravnomerne
raspodele? Koja je njena jedinica?
4. Definisati tačkasto naelektrisanje i sistem tačkastih naelektrisanja.
5. Napisati Kulonov zakon u vektorskom obliku. Od čega zavisi sila između dva tačkasta naelektrisanja?
6.
Dva tačkasta naelektrisanja Q1 i Q2 nalaze se na međusobnom rastojanju d u vakuumu. Ako je Q1=Q i Q2=-Q
odrediti silu na naelektrisanje Q2. Ako se rastojanje između naelektrisanja duplo poveća koliko puta će se promeniti
intenzitet sile na nalektrisanje Q2?
Slika 1.
7. Šta je elektrostatičko polje i kako se definiše vektor jačine elektrostatičkog polja?
8. Napisati vektor jačine elektrostatičkog polja tačkastog naelektrisanja i sistema tačkastih naelektrisanja.
9. Izračunati intenzitez vektora jačine elektrostatičkog polja na rastojanju d=10 sm od usamljenog tačkastog
naelektrisanja Q=3 pC koje se nalazi u vakuumu.
10. Dva tačkasta naelektrisanja Q1 i Q2 nalaze se na međusobnom rastojanju 3a u vakuumu. Ako je Q1=Q i Q2=-Q
odrediti rezultujući vektor jačine električnog polja u tački A čiji je položaj dat: a) na slici 2; b) na slici 3.
Slika 2
Slika 3
Slika 4
11. Raspored tri tačkasta naelektrisanja Q1=Q, Q2=-2Q i Q3=Q, u vakuumu dat je na slici 4. Odrediti rezultujući vektor
jačine električnog polja u tački A.
12. Definisati liniju polja i spektar polja. Skicirati spektar homogenog polja.
13. Za usamljeno pozitivno tačkasto naelektrisanje Q, skicirati spektar polja. Skicirati spektar polja i za usamljeno
negativno naelektrisanje -Q.
14. Skicirati spektar linija električnog polja dva tačkasta naelektrisanja (slika 1) na međusobnom rastojanu d ako je:
a) Q1=Q, Q2=-Q ; b) Q1=Q2=-Q .
15. Objasniti konzervativni karakter elektrostatičkog polja i napisati uslov koji u tom slučaju zadovoljava vektor jačine
električnog polja.
16. Kako se definiše potencijal neke tačke u elektrostatičkom polju i od čega on zavisi, a kako napon između dve tačke?
17. Napisati izraz za izračunavanje potencijala tačkastog naelektrisanja Q.
18. Za tačkasta naelektrisanja iz 10 i 11 zadatka odrediti potencijal u tački A.
19. Definisati ekvipotencijalnu površinu? Šta su ekvipotencijalne površine u slučaju usamljenog tačkastog
naelektrisanja?
20. Za usamljeno pozitivno tačkasto naelektrisanje Q, skicirati spektar linija električnog polja i ekvipotencijalne linije.
Postupak ponoviti i za usamljeno negativno naelektrisanje -Q.
21. Skicirati ekvipotencijalne linije u ravni u kojoj leže dva tačkasta naelektrisanja na rastojanju d raspoređena kao na
slici 1 ako je: a) Q1=Q, i Q2=-Q; b) Q1=Q2=Q.
22. Kakav je međusobni položaj linija polja i ekvipotencijalnih površina?
23. Kako se definiše vektor ravne površine S?
Osnovi elektrotehnike I
24. Kako se definiše fluks vektora električnog polja? Od čega fluks zavisi?
25. Gausov zakon. Iskazati ga rečima. Koju fizičku činjenicu iskazuje Gausov zakon?
26. Napisati Gausov zakon za: a) sistem naelektrisanja Qi, i=1,2, ..., N; b) za naelektrisanje raspoređeno u prostoru
zapreminske gustine ρ.
27. Skicirati spektar električnog polja kod usamljene provodne sfere poluprečnika a opterećene naelektrisanjem Q i
napisati izraz za polje na površini provodnika i na rastojanju r od centra sfere, (r>a).
28. Skicirati spektar električnog polja kod usamljenog neograničeno dugog provodnog cilindra poluprečnika a koji je
ravnomerno opterećen podužnom gustinom naelektrisanja q’ i napisati izraz za polje na površini provodnika i na
rastojanju r od ose cilindra (r>a).
29. Skicirati spektar električnog polja i napisati izraz za električno polje usamljene neograničene provodne ravni
opterećene naelektrisanjem stalne površinske gustine η.
30. Skicirati spektar električnog polja i izvesti izraz za polje u slučaju dve paralelne neograničene provodne ravni
ravnomerno opterećene naelektrisanjima + η i - η.
r
31. Izvesti granični uslov za vektor električnog polja E na površini provodnika.
32. Kolike su vrednosti polja i potencijala u provodniku koji je opterećen količinom naelektrisanja Q.
33. Šta je to kondenzator? Od čega zavisi kapacitivnost kondenzatora?
34. Izvesti izraz za kapacitivnost sfernog kondenzatora poluprečnika elektroda a i b.
35. Izvesti izraz za podužnu kapacitivnost cilindričnog kondenzatora poluprečnika elektroda a i b.
36. Izvesti izraz za kapacitivnost ravnog kondenzatora površine elektroda S i rastojanja d između njih.
37. Ako se sa Ci obeleži kapacitivnost i-tog kondenzatora napisati izraz za ekvivalentnu kapacitivnost N kondenzatora
vezanih na red.
38. Ako se sa Ci obeleži kapacitivnost i-tog kondenzatora napisati izraz za ekvivalentnu kapacitivnost N kondenzatora
vezanih u paraleli.
39. Napisati izraz za gustinu energije elektrostatičkog polja. Na primeru ravnog kondenzatora, površine elektroda S i
rastojanja između njih d, izvesti izraz za gustinu energije elektrostatičkog polja
40. Napisati izraze za energiju elektrostatičkog polja kondenzatora.
41. Definisati električni dipol i električni moment dipola.
42. Kako glasi generalisani Gausov zakon?
r r
r
43. Napisati konstitutivnu vezu između vektora D, E i P. Navesti nazive svih fizičkih veličina u izrazi i njihove
jedinice.
r r
r
44. Na kojim naelektrisanjima su izvori a na kojim ponori linija polja vektora D, E i P.
45. Napisati granične uslove na razdvojnoj površini dva dielektrika, dielektričnih konstanti ε1 i ε 2 , za komponente
vektora električne indukcije i vektora jačine električnog polja.
46. Izvesti izraz za zakon prelamanja linija polja na razdvojnoj površini dva dielektrika dielektričnih konstanti ε1 i ε 2 .
47. Definisati maksimalno i kritično polje u dielektriku. Kako se definiše koeficijent sigurnosti dielektrika?
r
r
48. Napisati potpuni naziv fizičke veličine i njenu jedinicu: Q, q´, C, C´, P, I, E, E , F, p ,
r r r
P , D , J , σ, φ, ρ, η, εr, ε0.
49. Odrediti kapacitivnost ravnog kondenzatora koji je ispunjen sa dva dielektrika
dielektričnih konstanti ε1 i ε 2 , kao na slici. Površine elektroda su S a debljine
pojedinih slojeva dielektrika su d1 i d2.
50. Odrediti kapacitivnost ravnog kondenzatora koji je ispunjen sa dva dielektrika
dielektričnih konstanti ε1 i ε 2 , kao na slici. Razmak između elektroda je d a
površine elektroda sa različitim dielektricima su S1 i S2.
Uz pitanje 49.
Uz ptanje 50.
Download

Elektrostatika – Pitanja za proveru znanja (A grupa) šk.god. 2014/2015