3. Napisati relaciju za proracun elektricnog kapaciteta vazdusnog cilindricnog kondenzatora. Definirati velicine koje se koriste u relaciji.

Transcript

1 1. Napisati izraz koji omogucuje izracunavanje skalarne funkcije elektricnog potencijala V(x,y,z) u elektrostaskom polju, ako nema prostorno rasporedjenih elekricnih naboja. Laplaceova diferencijalna jednadzba Ukoliko je ρ=0 nema prostorno rasporedjenih elektricnih naboja u podrucju izmedju naelektrisanih provodnika. 2. Napisati relaciju pomocu koje se izrazava Gausova teorema o odnosima u elektrostatskom polju u diferencijalnom obliku i definirati velicine koje se pojavljuju u toj relaciji. E vektor jacine el. polja ρ zapreminska gustina el. naboja unutar razmatrane zapremine V obuhvacene zatvorenom povrsi S ε0 dielektricna propustljivost vakuma 3. Napisati relaciju za proracun elektricnog kapaciteta vazdusnog cilindricnog kondenzatora. Definirati velicine koje se koriste u relaciji. l duzina cilindricnog kondenzatora R 1,R 2 poluprecnici unutrasnje i spoljasnje elektrode kondenzatora ε0 dielektricna propustljivost vakuma

2 4. Napisati relaciju koa omogucuje da se pomocu elektrostatske energije odredi elektrostatska sila, ako je razmatrani sistem naelektrisanih tijela s odgovarajucim nabojima vezan na izvor konstantnog napona. F l sila u el. polju We elektrostatska energija sistema naelektrisanih tijela l- generalizirana koordinata V i potencijal na naelektrisanim tijelima 5. Definirati vektor dielektricnog pomjeraja i napisati relaciju koja povezuje taj vektor s vektorom jacine elektrostatskog polja i vektorom elektricne polarizacije u bilo kojoj sredini. Vektor dielektricnog pomjeraja D je vektor ciji je intenzitet jednak kolicniku kolicine el. naboja koja se tokom usmjeravanja el. polja pomjerila kroz elementarnu povrsinu ds normalnu na pravac pomjeranja tog naboja i velicine te povrsine ds. Pravac i smjer D poklapaju se s pravcem i smjerom pomaka pozitivnih naboja. D= D= ε 0 E P ε0 dielektricna propustljivost vakuma E vektor jacine el. polja P vektor elektricne polarizacije 6. Napisati izraz za odredjivanje vektora jacine elektrostatskog polja, ako je poznata funkcija elektricnog potencijala u tom polju. Definirati velicine koje se koriste u izrazu.

3 E x, E y, E z komponente vektora jacine el. polja po x, y, z osi E vektor jacine el. polja V skalarna funkcija potencijala 7. Napisati izraz kojim se izrazava konzervativna priroda elektrostatskog polja i definirati velicine koje se koriste u tom izrazu. Q i tackasti naboj koji se pomjera u el. polju E vektor jacine el. polja 8. Napisati relaciju pomocu koje se izraqzava Gausova teorema o odnosima u elektrostatskom polju u integralnom obliku i definirati velicine koje se koriste u toj relaciji.

4 E vektor jacine el. polja Σ Q i suma naboja obuhvacenih zatorenom povrsi S ε dielektricna propustljivost sredine 9. Napisati relaciju za proracun elektricnog kapaciteta vazdusnog sfernog kondenzatora. Definirati velicine koje se koriste u relaciji. R 1,R 2 poluprecnici unutrasnje i spoljasnje elektrode kondenzatora ε0 dielektricna propustljivost vakuma 10. Navesti uvjete elektrostatske ravnoteze, ako se provodnik nalazi u elektrostaskom polju.

5 1. Definisi kada su stalna jednosmjerna struja i pad napona na aktivnom otporniku R, ostvareni po iznosu prolaska te struje kroz otpornik R, usaglaseni po smjeru. Ukoliko je smjer struje I podudaran sa smjerom orijentacije razmatrane zatvorene strukture, tada je pad elektricnog napona I*R koji se desava na otporniku R usaglasen po smjeru sa strujom. Slika (a) prikazuje slucaj usaglašenosti smjera elektricne struje I i njome izazvanog pada napona na otporniku R, elektricnog napona U AB. 2. Definisi Gausov teorem u magnetnom polju stacionarnih struja u integralnom i diferencijalnom obliku za odredjivanje vektora magnetne indukcije B. Bds=0 - integralni oblik S obzirom da su linije vektora magnetne indukcije B neprekidne linije zatvorene same u sebe, to je fluks vektora magnetne indukcije kroz bilo koju zavtorenu povrs jednak nuli. divb=0 diferencijalni oblik. 3. Navedi opci izraz za odredjivanje vektora magnetne indukcije B u tacki prostora u(x,y,z) na osnovu Biot-Savart-Laplaceovog zakona R- najkrace rastojanje od sredine strujnog elementa do tacke u dv elementarna zapremina 4. Koliko iznosi elektricna otpornost u kolima stalne jednosmjerne struje za idealni kondenzator C, a koliko za idealnu prigusnicu L? Za idealni kondenzator C otpor je beskonacan ( ) Za idealnu prigusnicu L otpor je nula ( 0 ).

6 5. Sta je prednost Amperovog zakona u opcem obliku u odnosu na Amperov zakon u osnovnom obliku pri odredjivanju vektora magnetne indukcije B? Amperov zakon u osnovnom obliku: Amperov zakon u opcem obliku: Prednost Amperovog zakona u opcem obliku je sto on vrijedi za bilo koju materijalnu sredinu, a ne samo za vakum/ zrak gdje vrijedi Amperov zakon u osnovnom obliku. 6. Definisi Lorentzov izraz za silu u uvjetima postojanja elektricnog i magnenot polja. 7. Definisati magnetni moment m elementarne strujne konture. U relaciji simbol I oznacava stalnu jednosmjernu struju, uspostavljenu u strujnoj konturi, koja ogranicava površ S, za koju je jedinicni vektor pozitivne normale, oznacen sa no. 8. Objasni medjusobni polozaj magnetnih i geografskih polova Zemlje. Zemlja se ponasa kao ogroman magnet, ciji se juzni magnetni pol nalazi negdje na geografskom sjeveru, a sjeverni magnetni pol negdje na geografskom jugu.

7 9. Kako glasi II Kirchofov zakon? U proizvoljnoj zatvorenoj konturi složenog linearnog elektricnog kruga, algebarska suma padova napona, uzrokovanih prolaskom struja Ijk, kroz aktivne elektricne otpore Rjk, uravnotežena je algebarskom sumom elektromotornih sila Ejk, koje djeluju unutar te razmatrane konture. Ovakva tvrdnja se formalno analiticki izražava relacijom: 10. Kako se definise realan naponski generator, a kako realan strujni? Realan naponski generator je onaj koji sa sobom ima u seriji vezan otpor, a realan strujni je onaj koji sa sobom ima u paraleli vezan otpor. 11. Napisi izraz za Ohmov zakon u vektorskom obliku. σ specificna elektricna provodnost materijala. 12. Jouleov zakon. Poznato je da se elektricni provodnici zagrijavaju tokom prolaska elektricne struje kroz njih. Svaki od elektricnih otpornika pri svom prikljucku na naponski izvor pretvara toplotu u elektricnu snagu. Relacija (6.26) je u literaturi poznata kao Joule-ov zakon u diferencijalnom obliku. 13. Napisi izraz za silu koja djeluje na elektricni naboj q koji se pomjera stalnom brzinom V unutar homogenog stacionarnog magnetnog polja.

8 14. Kako se definise elementarni magnetni fluks kroz površ d? 15. Definisi sve 3 vrste struja. Kondukcione elektricne struje su struje koje nastaju kretanjem elektricnog naboja u provodnim tijelima uslijed djelovanja elektricnog polja. Konvekcionalne elektricne struje su struje koje nastaju kretanjem elektricnog naboja u provodnim tijelima uslijed djelovanja mehanickih sila. Struje dielektricnog pomjeraja struje koje se javljaju u dielektricima. 16. Pod kojim uslovima kazemo da je polje stacionarno? Strujno polje je stacionarno, ako je broj slobodnih nosilaca elektriciteta koji uđu u neku zamišljenu površinu, jednak broju slobodnih nosilaca elektriciteta koji napuste tu površinu. Da bi se u nekom provodnom tijelu uspostavilo stacionarno strujno polje, potrebno je da i električno polje, pod čijim se uticajem ostvaruje strujno polje, bude stacionarno. 17. Navedi opsti izraz za zakon o ocuvanju elektricne energije ( elektricne snage) u elektricnom krugu? Ukupna elektricna snaga koju odaju naponski i strujni izvori elektricne energije prisutni unutar tog elektricnog kruga jednaka je elektricnoj snazi koju apsorbuju potrosaci elektricne energije istog tog elektricnog kruga.

9 18. Kakav se unutrasnji otpor pridruzuje idealnom ampermetru, a kakav idealnom voltmetru Voltmetru se pridruzuje beskonacan unutrasnji otpor (V, R= ), a ampermetru unutrasnji otpor jednak nuli (A; R=0) 19. Definisi jednacinu kontinuiteta elektricne struje u integralnom obliku. Kako ona glasi kada se pomocu nje izracunava I K.Z. 20. Za elektricni krug koji ima n nezavisnih grana napisati odgovarajuce jednacine po metodu konturnih struja: 21. Koliko iznosi unutrasnji elektricni otpor za realni naponski, a koliko za realni strujni izvor Realni naponski R<< ( veoma malo) Realni strujni R>> ( veoma veliko) 22. Magentna energija u linearnim i nelinearnim sredinama?