Потенциал. Разность потенциалов

10.2.1. В чем состоит потенциальность электрического поля?

10.2.2. Выразите работу электрического поля над пробным зарядом через потенциальную энергию этого заряда в поле.

10.2.3. Что называется потенциалом электрического поля в данной точке? В каких единицах он измеряется?

10.2.4. В чем состоит неопределенность потенциала поля в данной точке?

10.2.5. Выразите работу со стороны поля над зарядом через изменение его потенциала?

10.2.6. Что называется разностью потенциалов?

10.2.7. В чем состоит физический смысл разности потенциалов?

10.2.8. Как вычисляется потенциал поля, создаваемого точечным зарядом?

10.2.9. Как вычисляется потенциал поля, создаваемого системой зарядов?

10.2.10. Как вычисляется напряженность поля заряженной плоскости?

10.2.11. Как связаны между собой разность потенциалов и напряженность однородного электростатического поля?

10.2.12. Как вычисляется потенциальная энергия взаимодействия зарядов?

10.2.13. Два одинаковых точечных заряда q₁ и q₂ величиной по 2, 37 мкКл расположены в вакууме. Какой точечный заряд q₀ нужно поместить посередине между ними, чтобы потенциал в точке С был равен нулю? (–3, 16 мкКл)

10.2.14. Два точечных заряда по 3, 46 нКл каждый расположены на оси х на расстоянии 45, 6 см симметрично относительно начала координат, где находится точечный заряд –6, 37 нКл. Определите координату точки, в которой потенциал поля равен нулю, а проекция напряженности на ось х отрицательна. (13, 6 см)

10.2.15. Четыре заряда закреплены в вершинах квадрата со стороной 2, 7 см. Какой потенциал они создают в центре квадрата, если полный заряд системы равен 4, 5 нКл? (2, 1 кВ)

10.2.16. Точечные заряды 27 и –42 нКл находятся в вершинах при основании равнобедренного треугольника длиной 16 см. Чему равен потенциал электрического поля в третьей вершине треугольника, если угол при этой вершине равен 40°? (–0, 58 кВ)

10.2.17. Заряд величиной 5, 8 мкКл находится в точке с координатами х₁ = 18 см, у₁ = 23 см. Заряд –4, 3 мкКл находится в точке с координатами х₂ = 34 см, у₂ = 77 см. Определите потенциал поля этих зарядов в точке с координатами х = 86 см, у = 29 см. (22 кВ)

10.2.18. По тонкому проволочному кольцу радиусом 3, 7 см равномерно распределен заряд 61 нКл. Определите разность потенциалов между центром кольца и точкой, находящейся на оси кольца на расстоянии 4, 8 см от его центра. (5, 8 кВ)

10.2.19. Пылинка массой 100 нг находится в однородном электрическом поле между горизонтальными пластинами с разностью потенциалов 6, 0 кВ. Расстояние между пластинами 5, 0  см. Каким зарядом обладает пылинка, если она находится в равновесии? ( 82·10 ^–16 Кл)

10.2.20. Пылинка находится во взвешенном состоянии в плоском конденсаторе, расположенном горизонтально. Ее масса – 10 пг, расстояние между пластинами конденсатора – 5, 0 мм. Теряя заряд, пылинка выходит из равновесия. Чтобы вернуть пылинку в состояние равновесия, напряжение пришлось увеличить на 8, 0 В. Какой заряд потеряла пылинка, если первоначально к конденсатору было приложено напряжение 154 В? (1, 6 10^-19 Кл)

10.2.21. Два точечных заряда величиной 0, 1 и 50 нКл находятся на расстоянии 40 см друг от друга. Какую работу надо совершить, чтобы сблизить их до расстояния 15 см? (0, 19 мкДж)

10.2.22. Тонкое проволочное кольцо радиусом 6, 0 см имеет равномерно распределенный заряд 31 нКл. На оси кольца в точке, расположенной на расстоянии 8, 0 см от его центра, помещен заряд 8, 85 нКл. Найдите энергию точечного заряда в электрическом поле кольца. (25 мкДж)

10.2.23. Три одинаковых точечных заряда величиной 24 нКл закреплены на одной прямой. Расстояние между соседними зарядами составляет 1, 8 см. Определите работу сил электростатического поля, совершенную над центральным зарядом после его освобождения. (0, 58 мДж)

10.2.24. Три одинаковых точечных заряда закреплены в вершинах равностороннего треугольника. Во сколько раз уменьшится потенциальная энергия системы при удалении одного из зарядов на бесконечность? (3)

10.2.25. Три одинаковых заряда величиной 13 нКл закреплены в вершинах квадрата со стороной 25 см. Определите работу сил электростатического поля, совершенную над зарядами после их поочередного освобождения. (0, 16 мДж)

10.2.26. В вершинах равностороннего треугольника размещены точечные заряды –2, 36, 5, 19 и 9, 28 нКл. Последний заряд удалили на бесконечность. Определите отношение значений потенциальной энергии системы в конечном и начальном состояниях. (–0, 874)

10.2.27. Три точечных заряда q₁ = 1, 4 нКл, q₂ = 2, 5 нКл и q₃ = 4, 1 нКл находятся в вершинах равнобедренного прямоугольного треугольника с катетом а = 3, 8 см. Заряд q₂ находится в вершине прямого угла. Какую работу совершат силы поля, чтобы заряды расположились вдоль одной прямой в порядке q₁, q₂, q₃ на расстоянии а друг от друга? (0, 28 мкДж)

10.2.28. Три одинаковых точечных заряда величиной 47 нКл находятся в вакууме на одной прямой на расстоянии а = 1, 9 см друг от друга. Какую работу необходимо совершить, чтобы расположить эти заряды в вершинах равностороннего треугольника со стороной а /2? (3, 7 мДж)

10.2.29. Четыре точечных заряда величиной 12 нКл каждый расположены вдоль одной прямой на расстоянии а = 5, 4 см друг от друга. Какую работу надо совершить, чтобы разместить эти заряды в вершинах тетраэдра с ребром, равным первоначальному расстоянию между зарядами а? (10 мкДж)