Потенциал электрического поля

Цель: 1. Повторение теоретического материала темы занятий.

2. Практическое применение теоретического материала при решении задач.

3. Контроль за самостоятельным изучением теоретического материала.

Рассматриваемые вопросы

1. Работа сил поля при перемещении заряда.

2. Электрический потенциал.

3. Потенциал поля системы зарядов.

4. Эквипотенциальные поверхности.

5. Связь между напряженностью и потенциалом электрического поля.

I. Подготовка к занятию

1. Повторить теоретический материал:

1. Дать определение:

однородного электрического поля,

неоднородного электрического поля,

циркуляции вектора напряженности,

потенциала электрического поля,

эквипотенциальной поверхности

2. Записать формулы:

напряженности электрического поля,

работы поля по перемещению заряда,

потенциала,

потенциала поля точечного заряда,

потенциала поля системы зарядов,

связь между потенциалом и напряженностью однородного поля,

связь между потенциалом и напряженностью произвольного поля

2. Законспектировать материал, выносимый на самостоятельное изучение: «Связь между напряженностью и потенциалом электрического поля»

Законспектировать решение задачи

Металлический шар радиусом r укреплен на изолирующей подставке и имеет положительный электрический заряд q. Определить потенциал этого шара, если он окружен заземленной сферической оболочкой радиусом R.

 

Дано Решение

r

q

R

j -?

Потенциал шара равен сумме потенциалов электрических полей зарядов на поверхности шара и на оболочке. Так как оболочка заземлена, напряженность вне ее равна нулю. Это значит, на внешней части оболочки появляется заряд равный по модулю заряду шара, но противоположный по знаку.

потенциал поля поверхности шара

потенциал поля сферической оболочки

 

j= суммарный потенциал поля шара

II. Работа в аудитории

1. Вопросы, выносимые на обсуждение:

а) Двум металлическим шарам различных радиусов сообщили одинаковый заряд, после чего соединили проволочкой. Что произойдет?

б) Изобразить графически, как изменяется напряженность поля двух бесконечных параллельных плоскостей, заряженных одноименно, но с различными поверхностными плотностями зарядов.

Практический блок.

1. Отчет по самостоятельному изучению материала

2. Решение задач в аудитории.

3. Решение задач домашнего задания: 9.42,9.44.

4. Дополнительные задачи:

1. Металлический шар установлен на тонком проводящем стержне, соединяющем его с Землёй. Шар окружен незаряженной металлической сферой, радиусом r_сф = 10 см, изолированной от Земли, центр сферы совпадает с центром шара. При передаче сфере электрического заряда q = 2•10^-9 Кл между шаром и сферой возникла разность потенциалов Δφ = φ_cф— φ_ш= 90 В. Определите радиус r_ш шара.

2. Электрон влетает в пространство между двумя разноименно заря­женными пластинами плоского конденсатора со скоростью v_o (v_o << с) параллельно пластинам (см. рисунок). Расстояние между пластинами d, длина пластин L (L >> d), разность потенциалов меж­ду пластинами Δφ. Определите скорость электрона при вылете из конденсатора.

5 практическое занятие