Extras din curs
3.5 Aplicatii la calculul câmpului si potentialului electrostatic
3.5.1 Câmpul si potentialul electric al sarcinii punctiforme
Cmpul electric al sarcinii punctiforme
Fie o sarcina electrica punctiforma Q pozitiva, situata în vid:
Ne propunem sa determinam intensitatea cmpului electric în punctul M aflat la distanta r .
Se alege o suprafata închisa ce trece prin punctul dat si are o simetrie fata de sarcina Q data – sfera cu centrul în Q. Din legea fluxului electric:
;
Intensitatea câmpului electric este
sau vectorial:
unde si rezulta:
Pentru cazul a n sarcini punctiforme vom avea:
Daca în puntul M se aseaza o alta sarcina q, atunci câmpul electric creat de Q în M va exercita o forta asupra sarcinii q:
Aceasta este formula fortei ce se exercita între doua sarcini electrice punctiforme aflate în vid si situate la o distanta r una fata de cealalta, numita si formula lui Coulomb.
sau, se mai poate scrie:
În alt mediu decât vidul apare permitivitatea mediului :
iar forta va scadea de µr¬ ori.
Potentialul sarcinii punctiforme
Consideram punctul M si sarcina pozitiva Q (Fig. 1.22). Pentru calculul potentialului datorat lui Q în punctul M vom calcula :
VM =
punctul de referinta fiind la infinit. Integrarea se va face în lungul razei ce unste sarcina electrica Q cu M:
VM =
Potentialul creste pe masura ce ne apropiem de sarcina pozitiva si invers, pentru:
Punctele de potential nul de la , V = 0, ele se numesc puncte de referinta.
Daca avem mai multe sarcini punctiforme (Fig. 1.23):
3.5.2 Cmpul electric si potentialul unei sfere încarcate uniform cu sarcina electrica
Cmpul electric al unei sfere încarcate uniform cu sarcina electrica.
Fie o sfera de volum V încarcata uniform cu sarcina electrica, densitatea de volum a sarcinii electrice fiind Áv.
Consideram suprafata închisa £ concentrica cu sfera ; din motive de simetrie câmpul este radial. Pentru un punct M situat în exteriorul sferei avem:
Daca punctul este în interiorul sferei si suprafata de integrare £’ trece prin M’ rezulta:
,
Potentialul sferei uniform încarcate cu sarcina electrica
Presupunem o sfera încarcata uniform cu sarcina electrica de densitate Áv (fig. 1.24):
Preview document
Conținut arhivă zip
- Electromecanica si Electrotehnica
- Curs 10 EM-EE.doc
- curs1 EM-EE.doc
- Curs11 EM-EE.doc
- Curs12 EM-EE.doc
- Curs13 EM-EE-prezentare.doc
- Curs13 EM-EE.doc
- curs2 EM-EE.doc
- Curs3 EM-EE.doc
- Curs4 EM-EE.doc
- Curs5 EM-EE.doc
- Curs6 EM-EE.doc
- Curs7 EM-EE.doc
- Curs8 EM-EE.doc
- Curs9 EM-EE.doc