Preveden delovni zvezek (pdf format)

Raziskava 24.4: Uporaba Gaussovega zakona
Tokast naboj ima radialno (sferino) simetrijo okrog svojega
središa, naelektrena žica pa ima valjasto simetrijo okrog svoje osi
(položaj je podan v metrih, jakost elektrinega polja v N/C).
Vendar pa je dvo dimenzionalni pogled na oboje enak. Ponovni zagon.
Imejmo dve konfiguraciji. Ena predstavlja tokast naboj, druga
naelektreno žico (pravokotno na zaslon). Kaj je kaj Elektrino polje
je v obeh primerih razlino (in uporabljamo razlini Gaussovi
ploskvi).
a) Kolikšno je elektrino polje tokastega naboja kot funkcija oddaljenosti od naboja (torej v
odvisnosti od r)
b) Za koliko bo oslabelo elektrino polje, e merimo elektrino polje na neki toki, takoj zatem
pa na dvakratni oddaljenosti
c) Katera konfiguracija predstavlja tokast naboj
d) S pomojo Gaussovega zakona poiši analitini izraz za elektrino polje okoli naelektrene
žice. Pomagaš si lahko z naslednjo sliko:
e) e merimo elektrino polje v neki toki, zatem pa ponovimo meritev na dvakratni
oddaljenosti od naelektrene žice, koliko naj bi pri tem polje oslabelo
f) Ali se s tem ujema elektrino polje pri drugi konfiguraciji
Poglavje 25: Elektrini potencial
V mehaniki poznamo dva pristopa k reševanju problemov: s stališa sil ali s stališa energije. Isto
velja tudi za elektrostatiko, vendar namesto sil in potencialne energije v splošnem uporabljamo
elektrina polja (sila zaradi nabojev) in elektrine potenciale (potencialna energija zaradi
nabojev). Sprememba v potencialni energiji je enaka spremembi dela, potrebnega za premik
predmeta (ki je v našem primeru naelektren). Namesto o elektrinem polju (vektorju), govorimo o
elektrinem potencialu (skalar). Elektrini potencial merimo v voltih, pri emer je, podobno kot
pri potencialni energiji, toka z elektrinim potencialom ni poljubna. Splošen dogovor je, da
razumemo Zemljo (in veliko prevodnikov je povezanih z Zemljo) kot potencial 0 voltov, vasih
pa postavljamo elektrini potencial ni zelo dale, pravzaprav neskonno od porazdelitev
nabojev..
202