Problem set 2 ילמשח הדש

‫‪Page 1 of 2‬‬
‫‪Problem set 2‬‬
‫‪e_33_2_132‬‬
‫שדה חשמלי‬
‫נתונה קליפה כדורית בעלת רדיוס‬
‫מטען‬
‫המפולג בצורה אחידה על פניה‪.‬‬
‫‪ .1‬חשבו באינטגרציה ישירה מתוך חוק קולון את השדה החשמלי בנקודה פנימית וחיצונית של הקליפה‪.‬‬
‫‪ .2‬חשבו את השדה החשמלי הנ"ל בעזרת חוק גאוס‪.‬‬
‫השתמשו בתוצאה שקיבלתם‪ ,‬על מנת לחשב את השדה החשמלי הנוצר ע"י כדור ברדיוס ‪ R‬הטעון במטען ‪ Q‬המפולג בצורה‬
‫אחידה בכל נפחו‪.‬‬
‫‪e_33_1_028‬‬
‫שטף של שדה אלקטרוסטאטי‬
‫נתון מטען ‪ Q‬המונח במרכזה של קוביה חלולה‪.‬‬
‫א‪ .‬מהו השטף של השדה החשמלי הנוצר ע"י המטען דרך אחת מפיאות התיבה?‬
‫ב‪ .‬מניחים את המטען בפינת הקוביה )אך כולו נמצא עדיין בתוך הקוביה(‪ .‬מה השטף דרך כל הפיאות ביחד כעת?‬
‫‪e_33_1_029‬‬
‫אטום המימן‬
‫ניתן לתאר את אטום המימן ע"י גרעין סטטי )פרוטון( בעל מטען‬
‫המטען הנפחית של הענן נתונה ע"י‪:‬‬
‫המוקף ב"ענן" בעל מטען שלילי )האלקטרון(‪ .‬צפיפות‬
‫‪ .‬כאשר‬
‫א‪ .‬מצאו את הקבוע ‪ A‬כך שסך כל המטען השלילי במרחב יהיה‬
‫ב‪ .‬חשבו את המטען הכולל הנמצא בתוך כדור דמיוני ברדיוס ‪.‬‬
‫ממרכז הגרעין‪.‬‬
‫ג‪ .‬חשבו את עוצמת השדה החשמלי במרחק‬
‫הוא הרדיוס של בוהר‪.‬‬
‫‪.‬‬
‫‪e_33_1_030‬‬
‫אנרגיית מערכת מטענים‬
‫נתונות שתי קליפות כדוריות בעלות רדיוסים ‪ a‬ו‪ b-‬כאשר ‪ . a>b‬ל‪ a-‬מטען משטחי ‪ Q‬ול‪ b-‬מטען ‪ .-Q‬חשבו את האנרגיה‬
‫האצורה בכוחות החשמליים במערכת‪.‬‬
‫‪e_36_4_051‬‬
‫פוטנציאל חשמלי‬
‫גביש חד מימדי‪ ,‬אינסופי בנוי מטענים נקודתיים מסודרים מרחקים שווים‪ b ,‬לאורך ציר ישר אינסופי כאשר סימן המטענים‬
‫מתחלף בין מטען אחד לעוקב אחריו‪ .‬גודל המטענים הוא ‪ q‬והוא זהה בכולם‪.‬‬
‫‪http://physweb.bgu.ac.il/COURSES/PHYSICS2_physics/2009B/Homework.files/Hw_02.php 5/7/2009‬‬
‫‪Page 2 of 2‬‬
‫מהי האנרגיה הפוטנציאלית ‪ V‬של מטען בודד?‬
‫רמז‪ :‬ניתן להיעזר בפיתוח לטור הבא‬
‫‪bonus question‬‬
‫‪e_36_2_145‬‬
‫פוטנציאל חשמלי‬
‫נתון סליל בעל רדיוס ומרחק בין הליפופים ‪ .‬הסליל טעון באופן אחיד בצפיפות מטען אורכית ‪.‬‬
‫‪ .‬מהו הפוטנציאל החשמלי בראשית‪ ,‬אם הכיול הוא‬
‫וקצהו התחתון בנקודה‬
‫קצהו העליון של הסליל ממוקם בנקודה‬
‫שבאינסוף הפוטנציאל ‪?0‬‬
‫משוואת הסליל‪:‬‬
‫‪http://physweb.bgu.ac.il/COURSES/PHYSICS2_physics/2009B/Homework.files/Hw_02.php 5/7/2009‬‬