Cateva probleme "de discutie": potential, diferenta de potential

[ciureanuc]

Problemele sunt din manualul de clasa a X-a.


1. S-ar putea considera potenţialul Pămîntului +10 V in loc de 0V? Ce efect ar avea această alegere asupra valorilor potenţialelor?, Dar asupra diferenţelor de potenţial?
Raspunsul meu a fost - asupra diferenţelor de potenţial nu va avea nici un efect (numai in cazul in care nu se masoare direct cu pamantul), in celalalt caz, valorile potentialelor vor scadea cu 10V.
Am considerat ca valoarea zero a potentialului Pamantului a fost ales arbitrar, "cap de scala".
E bine cum am gandit sau nu?

2. Pot exista puncte in care intensitatea cimpului electrostatic să fie nulă, iar potenţialul să fie diferit de zero? Daţi exemple.
Enuntul ne spune ca da, pot exista, numai ca nu "vad" nici un exemplu.

3. Explicaţi de ce liniile de cimp electric nu se intersectează.

4. Cum se schimbă intensitatea cimpului electric creat de un corp cu sarcină electrică dacă se inconjoară corpul cu o foiţă metalică subţire, neelectrizată, astfel incit forma foiţei să coincidă cu una din suprafeţele echipotenţiale din apropierea corpului?
Raspunsul meu: nu se schimba

5. Două sfere metalice de aceeaşi rază, una goală şi alta plină, încărcate cu sarcini egale şi de acelaşi semn, se ating una cu alta. Cum se distribuie sarcinile electrice pe cele două sfere? Ce se intamplă cu potenţialul fiecărei sfere?
Raspunsul meu: potentialul sferei pline va scadea si potentialul sferei goale va creste(?) sau, avand acelasi potential sarcinile nu au motiv sa migreze?   [nu prea am inteles lectia ]

6. Arătaţi că, dacă un ecran electric este legat la pămant, el permite ecranarea in ambele sensuri: de la exterior spre interior şi de la interior spre exterior, iar dacă ecranul este izolat, el permite numai ecranarea de la exterior spre interior.
Raspunsul meu: fiind legat la pamant e clar ca potentialul lui va fi zero, si tot ce "ajunge" la el se va scurge in pamant. Astfel ecraneaza in ambele sensuri.  Pentru cazul in care ecranul este izolat, nu am explicatie.


Multumesc pentru ajutor!

[mircea_p]

2. Pot exista puncte in care intensitatea cimpului electrostatic să fie nulă, iar potenţialul să fie diferit de zero? Daţi exemple.
Enuntul ne spune ca da, pot exista, numai ca nu "vad" nici un exemplu.

Dar vezi un exemplu in care intensitatea campului e zero intr-un punct oarecare?
Daca da, cat e potentialul acolo? Daca e zero, ce poti spune pe baza discutiei de la problema 1?

[ciureanuc]

Hello,

Un punct unde intensitatea ar fi zero ar fi... chiar in conditiile din prima problema pe care am postat-o aici: intre doua sfere incarcate pozitiv, de exemplu...

"ce poti spune pe baza discutiei de la problema 1?"
Daca ma gandesc mai bine acum, alegerea potentialului Pamantului la +10V se pare ca nu prea ar avea efecte nici in cazul diferentelor de potential...


(pentru continuarea discutiei - care imi place - trebuie sa luati in calcul ca eu am terminat liceul acum 15 ani si nu am lucrat in domeniu = trebuie sa-mi re-formez mecanismele de gandire, sunt constient. Fiti blanzi! )

[HarapAlb]

2. Pot exista puncte in care intensitatea cimpului electrostatic să fie nulă, iar potenţialul să fie diferit de zero? Daţi exemple.
Enuntul ne spune ca da, pot exista, numai ca nu "vad" nici un exemplu.

Ai putea sa consideri o distributie arbitrara de sarcini si apoi sa vezi daca exista vreo situatie pentru care ai intensitate zero dar potential diferit de zero.

[mircea_p]

Hello,

Un punct unde intensitatea ar fi zero ar fi... chiar in conditiile din prima problema pe care am postat-o aici: intre doua sfere incarcate pozitiv, de exemplu...

"ce poti spune pe baza discutiei de la problema 1?"
Daca ma gandesc mai bine acum, alegerea potentialului Pamantului la +10V se pare ca nu prea ar avea efecte nici in cazul diferentelor de potential...


(pentru continuarea discutiei - care imi place - trebuie sa luati in calcul ca eu am terminat liceul acum 15 ani si nu am lucrat in domeniu = trebuie sa-mi re-formez mecanismele de gandire, sunt constient. Fiti blanzi! )

Da, intre doua sarcini pozitive exista un punct unde campul e zero. Potentialul este pozitiv, non-zero.
Dar legatura cu primul punct este ca valoarea potentialului unui punt este arbitrara, depinde de referinta. Daca este zero folosind o anumita referinta, il poti face nonzero alegand alta referinta. Sigur ca diferentele de potential nu se schimba.

In general campul este zero in puncte in care potentialul are un minim sau un maxim.
Daca trasezi graficul potentialului pentru cele doua sfere poti vedea asta.

[puriu]

Punctul 1 este interesant. Pamantul in ansamblu are, desigur, potential aproximativ nul. Este o consecinta a neutralitatii electrice a atomilor din care este constituit. Pe de alta parte, in apropierea suprafetei Pamantului se manifesta un camp electric considerabil (de ordinul 100 V/m) a carui sursa este atmosfera superioara. Aceasta, datorita campului magnetic, retine pentru un timp electronii ce provin din radiatia corpusculara a Soarelui (centurile de radiatii). Potentialul Pamantului se considera zero prin conventie, dar poate fi modificat usor cu cateva zeci sau sute de volti fara sa observe nimeni. Se ia un condensator de 1 F si se incarca la 10V cu o sursa oarecare, una dintre bornele condensatorului fiind legata la Pamant. Cum capacitatea electrica a Pamantului este mai mica de 1 F, potentialul acestuia se va modifica cu mai mult de 10 V. Daca expediem condensatorul in spatiu Pamantul va ramane vesnic cu potentialul modificat.

[ciureanuc]

Multumesc pentru raspunsuri.

Mai sunt cateva probleme in lista, ma lamuriti si cu ele?

Multumesc!

[HarapAlb]

3. Explicaţi de ce liniile de cimp electric nu se intersectează.

Liniile de camp sunt numai o reprezentare a campului electric. Plecand de la cum se construiesc liniile de camp ai putea sa te gandesti ce consecinte ar avea faptul ca doua linii de camp s-ar intersecta.

[mircea_p]

5. Două sfere metalice de aceeaşi rază, una goală şi alta plină, încărcate cu sarcini egale şi de acelaşi semn, se ating una cu alta. Cum se distribuie sarcinile electrice pe cele două sfere? Ce se intamplă cu potenţialul fiecărei sfere?
Raspunsul meu: potentialul sferei pline va scadea si potentialul sferei goale va creste(?) sau, avand acelasi potential sarcinile nu au motiv sa migreze?   [nu prea am inteles lectia ]

Dar intelegi cum se distribuie sarcinile pe sfere inainte de a le pune in contact?
Ce expresie va avea potentialul fiecarei sfere inainte de atingere?

[ciureanuc]

Dar intelegi cum se distribuie sarcinile pe sfere inainte de a le pune in contact?


Nu, de asta am si intrebat.

[puriu]

Pe corpurile conductoare sarcina electrica se distribuie strict pe suprafata exterioara. Densitatea de sarcina si potentialul cresc cu curbura locala a suprafetei. In cazul celor doua sfere curbura este aceeasi si uniforma pe toata suprafata, au aceeasi sarcina, deci potentialul este acelasi.