Στατικός Ηλεκτρισμός

1. Η σφαίρα του σχήματος είναι φορτισμένη με θετικό φορτίο ενώ το

μπαλάκι από αλουμινόχαρτο που είναι κρεμασμένο στο ηλεκτρικό εκκρεμές είναι

ουδέτερο. Να εξηγήσετε γιατί η σφαίρα έλκει το μπαλάκι.

2. Γυάλινη ράβδος θετικά φορτισμένη έλκει μικρό σώμα στερεωμένο στην άκρη νήματος.

Να εξηγήσετε αν η παρατήρηση αυτή δείχνει ότι το σώμα είναι αρνητικά φορτισμένο.

3. Ένα ηλεκτροσκόπιο με δείκτη είναι αφόρτιστο. Πλησιάζουμε στο σφαιρίδιο του

ηλεκτροσκοπίου μια αρνητικά φορτισμένη ράβδο. (α) τι είδους φορτίο αποκτά το

σφαιρίδιο και τι ο δείκτης του ηλεκτροσκοπίου; (β) το συνολικό φορτίο του

ηλεκτροσκοπίου γίνεται θετικό, αρνητικό ή παραμένει ουδέτερο;

4. Ράβδος από πολυθίνη είναι αρνητικά φορτισμένη. Να εξηγήσετε με ποιο τρόπο μπορούμε

να χρησιμοποιήσουμε τη ράβδο για να φορτίσουμε μόνιμα το δίσκο αφόρτιστου

ηλεκτροσκοπίου, (α) αρνητικά , (β) θετικά.

5. Ένα ηλεκτροσκόπιο είναι φορτισμένο με ηλεκτρικό φορτίο Q. Όταν πλησιάσουμε, στο

ηλεκτροσκόπιο, ένα θετικά φορτισμένο ραβδί, βλέπουμε ότι τα φύλλα του πλησιάζουν

ελαφρά το ένα στο άλλο. Κάντε το κατάλληλο σχήμα και εξηγήστε τι είδους φορτίο είναι

το Q.

6. Έχουμε στη διάθεσή μας ένα φορτισμένο σώμα με άγνωστο φορτίο, ένα ηλεκτροσκόπιο

και μια ράβδο θετικά φορτισμένη. Εξηγήστε τι πείραμα μπορούμε να κάνουμε και πως

από αυτό μπορούμε να διαπιστώσουμε το είδος του φορτίου του σώματος.

7. Φορτίο q=1,0 nC μεταφέρεται από το σημείο Α ηλεκτρικού πεδίου σε πολύ μεγάλη

απόσταση παράγοντας συνολικά έργο W= 2,0x10-4j

a. πόσο έργο θα παραχθεί αν μετακινηθεί από το σημείο Α φορτίο q’=3,0 nC;

b. Πόσο είναι το δυναμικό του σημείο Α

8. Να υπολογίσετε το δυναμικό στο σημείο Α του σχήματος που βρίσκεται σε απόσταση

α=0,30m και β=0,40m από τα δύο φορτία (Q1 = Q2 = 5,0μC)

9.

10. Για το ομογενές ηλεκτρικό πεδίο του πιο κάτω σχήματος να εξηγήσετε:

Α) Ποιο από τα τρία σημεία Α, Β και Γ έχει το μεγαλύτερο δυναμικό.

Β) Ποια σχέση συνδέει τα δυναμικά των σημείων Β και Γ;

Γ) Να συγκρίνετε την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου στα σημεία Α, Β και Γ

11.

12.

13.

14.

15.

16. Ένα ηλεκτρικό φορτίο q=2,0nC εκτελεί τη διαδρομή ΑΒΓΔ∞

στις πιο κάτω ισοδυναμικές επιφάνειες. Να βρείτε:

(α) Το πρόσημο του φορτίου Q που δημιουργεί το πεδίο.

(β) Το έργο του πεδίου για κάθε διαδρομή από τις ακόλουθες

ΑΒ- ΒΓ- ΓΔ- Δ∞

17. Το πιο κάτω σχήμα παριστάνει τρεις ισοδυναμικές

επιφάνειες και δύο ηλεκτρικές δυναμικές γραμμές (α)

και (β).

Ζητούνται:

(α) Το φορτίο Q είναι θετικό ή αρνητικό και γιατί;

(β) Αν ένα φορτίο q=2,0μC μετακινηθεί από το Α στο Β

και μετά στο Γ να υπολογίσετε το έργο του πεδίου σε

κάθε τμήμα της διαδρομής.

18.

19.

20.

Ζητούνται:

(α) Το έργο της δύναμης του ηλεκτρικού πεδίου κατά τη μετακίνηση του φορτίου από το Α στο

Β και να εξηγήσετε αν είναι παραγόμενο ή καταναλισκόμενο.

(β) Να εξηγήσετε πιο σημείο έχει το πιο ψηλό δυναμικό.

(γ) Να δείξετε την κατεύθυνση της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου

21. Μικρή σφαίρα μάζας m και φορτίου q κρέμεται (δεμένη με αβαρές και

μη εκτατό νήμα) στον αέρα από το άγκιστρο δυναμόμετρου όπως φαίνεται

στο διπλανό σχήμα. Αν κάτω από αυτή, στην ίδια κατακόρυφο και σε

απόσταση 30 cm, τοποθετηθεί ακλόνητο φορτίο Q=+1.10-5 C,

το δυναμόμετρο δείχνει τιμή 2Ν μικρότερη από την τιμή που

έδειχνε χωρίς το δεύτερο φορτίο.

Να βρεθεί :

α) Το είδος του φορτίου q.

β) Η τιμή του φορτίου q.

22. Τρία φορτία q1= - q, q2= + 2q και q3= - q βρίσκονται

τοποθετημένα στον αέρα σε τρεις θέσεις που απέχουν απόσταση L από

το σημείο Ο, όπως φαίνεται στο διπλανό σχήμα.

Ζητούνται:

α) Η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου (μέτρο, διεύθυνση, φορά) στο σημείο Ο.

β) Το δυναμικό του ηλεκτρικού πεδίου στο σημείο Ο.

Q

q

q1= - qL

L

L

q2= +2q

q3= -q

O

γ) Να υπολογίσετε τη συνολική δύναμη που δέχεται ένα φορτίο q4 = + q/2 αν τοποθετηθεί

στη θέση Ο.

23. α. Να ορίσετε την ένταση σ΄ ένα σημείο ηλεκτρικού πεδίου.

β. Το δυναμικό σε ένα σημείο ηλεκτρικού πεδίου είναι 1V. Να εξηγήσετε τι σημαίνει

αυτό.

γ. Τα σημειακά φορτία q1=+4μC και q2= -3μC

βρίσκονται ακίνητα στις θέσεις Α και Β

αντίστοιχα όπως φαίνεται στο διπλανό σχήμα.

Ζητούνται:

i. Η ένταση (μέτρο, διεύθυνση και φορά)

του ηλεκτρικού πεδίου στο σημείο Γ, που

οφείλεται στα δύο φορτία.

ii. Η δύναμη που θα ασκηθεί σε ένα

ηλεκτρόνιο, αν αυτό τοποθετηθεί στο

σημείο Γ.

iii. Το δυναμικό του ηλεκτρικού πεδίου στο σημείο Γ.

iv. Το έργο που παράγουν ή καταναλώνουν οι δυνάμεις του πεδίου για τη

μετακίνηση ενός ηλεκτρονίου από το σημείο Γ στο άπειρο.

Γ

30cm

30cm

q1=+4μC

q2= -3μC Β

Α