ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΑΓΩΓΟΙ - ΠΥΚΝΩΤΕΣ

Σχετικά έγγραφα
ΑΓΩΓΟΙ - ΠΥΚΝΩΤΕΣ (ΘΕΩΡΙΑ)

ΗΛΕΚΤΡΟΣΤΑΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ ΣΤΗΝ ΥΛΗ ΘΕΩΡΙΑ

Νόμος του Gauss 1. Ηλεκτρική Ροή ( πλήθος δυναμικών γραμμών). είναι διάνυσμα μέτρου Α και κατεύθυνσης κάθετης στην επιφάνεια. Στην γενική περίπτωση:

ΜΕΘΟΔΟΣ ΕΙΔΩΛΩΝ ΘΕΩΡΙΑ & ΑΣΚΗΣΕΙΣ

C V C = 1. Πυκνωτές. Οι πυκνωτές έχουν πολλές χρήσεις λόγω του ότι αποτελούν αποθήκες ηλεκτρικού φορτίου και ηλεκτρικής δυναμικής ενέργειας.

Κεφάλαιο 5 ΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΔΙΗΛΕΚΤΡΙΚΑ

ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΣΤΑΤΙΚΗΣ

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ MAXWELL

ΜΑΘΗΜΑ. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟΣ και ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΟΣ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ. ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ στο ΚΕΦ. 4

III Η ΥΛΗ ΣΤΟ ΠΕ ΙΟ ΠΟΛΩΣΗ ΙΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΙΙI ΥΛΗ ΣΤΟ ΠΕ ΙΟ

Κατοίκον Εργασία 2. (γ) το ολικό φορτίο που βρίσκεται στον κύβο. (sd p.e 4.9 p146)

ΚΕΝΤΡΟ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ & ΧΗΜΕΙΑΣ Ε ΟΥΑΡ ΟΥ ΛΑΓΑΝΑ Ph.D. Λεωφ. Κηφισίας 56, Αµπελόκηποι, Αθήνα Τηλ.: ,

Κεφάλαιο 4: Πυροηλεκτρισμός, Πιεζο- ηλεκτρισμός, Λιαροκάπης Ευθύμιος. Διηλεκτρικές, Οπτικές, Μαγνητικές Ιδιότητες Υλικών

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Β ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΥΤΕΡΑ 18 ΙΟΥΝΙΟΥ 2001 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ: ΦΥΣΙΚΗ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ ΠΑΤΡΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ 22/06/2012 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ

γραπτή εξέταση στο µάθηµα ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ροή ιόντων και µορίων

Υπενθυµίσεις Μηχανικής Παραµορφωσίµων Στερεών

Θεώρηµα ( ) x x. f (x)

Ο νόμος του Ampère. Διαφορική μορφή του ν.ampère. B r. Παρ : To πεδίο Β δακτυλιοειδούς πηνίου. Εντός του πηνίου

ΠΟΛΩΤΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ (Polaroids)

ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ

ΚΥΜΑΤΙΚΗ - ΟΠΤΙΚΗ Φαίνεται αµέσως ότι η πυκνότητα ενέργειας του ηλεκτρικού πεδίου ισούται µε την πυκνότητα ενέργειας του µαγνητικού πεδίου.

5.6 Ενέργεια του ηλεκτρικού πεδίου παρουσία πολωμένων διηλεκτρικών. 5.6 Ενέργεια του ηλεκτρικού πεδίου παρουσία πολωμένων διηλεκτρικών

Γωνία που σχηματίζει η ε με τον άξονα. Έστω Oxy ένα σύστημα συντεταγμένων στο επίπεδο και ε μια ευθεία που τέμνει τον άξονα

Τίτλος Μαθήματος: Γενική Φυσική (Ηλεκτρομαγνητισμός) Διδάσκων: Επίκουρος Καθηγητής Δημήτριος Βλάχος

ΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑ και ΔΙΗΛΕΚΤΡΙΚΑ (ΚΕΦ 24)

ΑΠΑΝΤΉΣΕΙΣ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ ΕΞΕΤAΣΕΩΝ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 2009 Επιμέλεια: Νεκτάριος Πρωτοπαπάς.

Μπορείτε να δείξετε ότι αυξανομένης της θερμοκρασίας το κλάσμα των μορίων του συστήματος που βρίσκεται στην βασική ενεργειακή κατάσταση θα μειώνεται;

4η Εργασία στο Μάθημα Γενική Φυσική ΙΙΙ - Τμήμα Τ1. Ασκήσεις 4 ου Κεφαλαίου

[Ολοκληρωτική μορφή του νόμου του Gauss στο κενό ή τον αέρα]

ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΟΡΜΗ - ΚΡΟΥΣΕΙΣ

Αντλία νερού: Ο ρόλος της αντλίαςμελέτη συμπεράσματα σχόλια.

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΦΥΕ ΕΝ ΕΙΚΤΙΚΕΣ ΛΥΣΕΙΣ 2 ης ΕΡΓΑΣΙΑΣ. Προθεσµία παράδοσης 22/12/09 ( )

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου ΙΙ Ασκήσεις Πράξης

ΛΥΣΕΙΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ «ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ» ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 02/02/2017 ΜΟΝΟ ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΕΠΙ ΠΤΥΧΙΩ ΦΟΙΤΗΤΕΣ , (1) R1 R 2.0 V IN R 1 R 2 B R L 1 L

Α ΚΙΝΗΣΗ ΦΟΡΤΙΣΜΕΝΩΝ ΣΩΜΑΤΙ ΙΩΝ ΣΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΚΑΙ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕ ΙΟ

Κεφάλαιο 2: Μετάδοση θερμότητας με ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

ΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑ και ΔΙΗΛΕΚΤΡΙΚΑ

Ηλεκτρική και Μαγνητική Πόλωση

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΑΛΓΕΒΡΑΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

ΘΕΜΑ 1ο. Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις 1-4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΙV ΜΕΘΟ ΟΙ ΕΠΙΛΥΣΗΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΟΣΤΑΤΙΚΟΥ ΠΕ ΙΟΥ

ΕΞΙΣΩΣΗ ΣΦΑΙΡΑΣ. είναι όλοι ίσοι και επιπλέον δεν υπάρχουν οι όροι xy, yz, zx. Γενικά µια εξίσωση της µορφής: 0 + Β + Α.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 12 Ο ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΤΟΥ ΧΩΡΟΥ ΔΡ ΛΕΩΝΙΔΑΣ ΑΝΘΟΠΟΥΛΟΣ, ΕΠΙΚΟΥΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΤΜΗΜΑ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΕΡΓΩΝ ΤΕΙ ΛΑΡΙΣΑΣ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Α ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΜΕΡΟΣ 2ο ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΛΥΜΕΝΕΣ 1 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ : ΑΥΓΕΡΙΝΟΣ ΒΑΣΙΛΗΣ

Φυσική για Μηχανικούς

Η θεωρία στην ευθεία σε ερωτήσεις - απαντήσεις

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ & ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟΣ ΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 2001 Β' Λυκείου

6.3 Η ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ f(x) = αx + β

ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ MAXWELL ΘΕΩΡΙΑ

Φυσική για Μηχανικούς

Τίτλος Μαθήματος: Γενική Φυσική (Ηλεκτρομαγνητισμός) Διδάσκων: Επίκουρος Καθηγητής Δημήτριος Βλάχος

Φροντιστήριο 2 ο : Εισαγωγή στον διανυσµατικό λογισµό

Δυο κρούσεις σε μια τραμπάλα

Β Λυκείου 29 Απριλίου 2001

(α) 1. (β) Το σύστημα βρίσκεται υπό διαφορά δυναμικού 12 V: U ολ = 1 2 C ολ(δv) 2 = J.

Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΟΥ ΠΑΡΑΓΩΓΟΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ ΚΑΝΟΝΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΙΣΗΣ ΡΥΘΜΟΙ ΜΕΤΑΒΟΛΗΣ

Κεφάλαιο 10 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΕΠΑΓΩΓΗ

ΜΙΑ ΚΡΟΥΣΗ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΩΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 12 ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΚΑΙ ΙΑΘΛΑΣΗ ΕΠΙΠΕ ΟΥ ΚΥΜΑΤΟΣ

Πυκνότητα φορτίου. dq dv. Μικρή Περιοχή. φορτίου. Χωρική ρ Q V. Επιφανειακή σ. dq da Γραµµική λ Q A. σ = dq dl. Q l. Γ.

ΣΧΟΛΗ ΕΜΦΕ ΤΟΜΕΑΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗ ΙΙ (ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ Ι) η ΣΕΙΡΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ, Αγωγοί Διηλεκτρικά. Ν. Τράκας, Ι. Ράπτης Ζωγράφου 27.3.

Επαναληπτικές ασκήσεις

( ) Μέτρηση κύκλου. α 180. Μήκος τόξου µ ο : Μήκος τόξου α rad : l = αr. Σχέση µοιρών ακτινίων : Εµβαδόν κυκλικού δίσκου : Ε = πr 2

ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ

Εφαρµογές στη δυναµική του κέντρου µάζας στερεού σώµατος

4.1 ΕΥΘΕΙΕΣ ΚΑΙ ΕΠΙΠΕ Α ΣΤΟ ΧΩΡΟ

ΣΧΟΛΗ ΕΜΦΕ ΤΟΜΕΑΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗ ΙΙ (ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ Ι) η ΣΕΙΡΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Ν. Τράκας, Ι. Ράπτης 2/4/2018

c 2 b b Λύση Το δυναµικό οµογενούς ηλεκτρικού πεδίου έντασης ε είναι V( x)

ΣΤΑΤΙΚΑ ΗΜΜ ΠΕΔΙΑ. Καταναλισκόμενη ισχύς σε ωμικό αγωγό. Το έργο που παράγεται από το ηλεκτρικό πεδίο πάνω σ ένα ελεύθερο φορτίο του αγωγού είναι,

Τίτλος Μαθήματος: Γενική Φυσική (Ηλεκτρομαγνητισμός) Διδάσκων: Επίκουρος Καθηγητής Δημήτριος Βλάχος

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ/Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΡΙΝΑ ΣΕΙΡΑ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 09/12/2012

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3ο: ΔΙΑΦΟΡΙΚΟΣ ΛΟΓΙΣΜΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 4: ΡΥΘΜΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΗΣ [Κεφ. 2.4: Ρυθμός Μεταβολής του σχολικού βιβλίου]. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ

Φυσική για Μηχανικούς

Τετάρτη 5 Νοεμβρίου 2014 ΕΠΙΛΕΓΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΠΟ ΤΗΝ ΤΡΑΠΕΖΑ ΘΕΜΑΤΩΝ

sin(30 o ) 4 cos(60o ) = 3200 Nm 2 /C (7)

Διάθλαση μέσω οπτικού πρίσματος - Υπολογισμός δείκτη διάθλασης.

Τίτλος Μαθήματος: Γενική Φυσική (Ηλεκτρομαγνητισμός) Ενότητα: ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ. Διδάσκων: Επίκουρος Καθηγητής Δημήτριος Βλάχος

Οδηγία: Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις Α1-Α4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Σχεδίαση µε τη χρήση Η/Υ

φ = ω Β=Γ Α= Β=Ε Γ=Ζ φ Ο

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ KΥKΛΩMATA.

Συµπάγεια και οµοιόµορφη συνέχεια

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3. Τηλεπικοινωνίες

Εξίσωση Laplace Θεωρήματα Μοναδικότητας

ΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ. Συστήµατα Αυτοµάτου Ελέγχου ΙΙ. Ασκήσεις Πράξης. . Καλλιγερόπουλος Σ. Βασιλειάδου. Χειµερινό εξάµηνο 2008/09

ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΡΕΥΜΑΤΟΣ (DC) Μηχανικό ανάλογο

Φυσική για Μηχανικούς

Συμπλήρωμα 2 εδαφίου 3.3: Το γενικό μεταβολικό πρόβλημα για συναρτησιακό ολοκληρωτικού τύπου με ολοκληρωτέα συνάρτηση F κατά 2

ΦΘΙΝΟΥΣΕΣ & ΕΞΑΝΑΓΚΑΣΜΕΝΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑ & ΑΣΚΗΣΕΙΣ

Πέµπτη, 6 Ιουνίου 2002 ΘΕΤΙΚΗ και ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΥΣΙΚΗ

Διδάσκων: Καθηγητής Εμμανουήλ Μ. Παπαμιχαήλ

ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΕΤΑΒΛΗΤΗΣ ΜΑΖΑΣ

Είναι φ =180 ο 120 ο = 60 ο άρα ω = 50 ο + 60 ο = 110 ο. ˆ ΑΓ, να υπολογίσετε την γωνία φ. ˆ ΑΓ = 110 ο άρα ω =70 ο, οπότε. Είναι

Εργασία 4, ΦΥΕ 24, N. Κυλάφης

2. Δυναμικό και χωρητικότητα αγωγού.

Κεφάλαιο 4 ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

2018 Φάση 1 ιαγωνίσµατα Προετοιµασίας ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ. Β' Γενικού Λυκείου. Θετικών Σπουδών. Παρασκευή 5 Ιανουαρίου 2018 ιάρκεια Εξέτασης: 2 ώρες ΘΕΜΑΤΑ

Transcript:

ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΑΓΩΓΟΙ - ΠΥΚΝΩΤΕΣ Συγγραφή Επιμέλια: Παναγιώτης Φ. Μίρας

Θέμα Ένα σημιακό φρτί Q τπθτίται στ κέντρ νός υδέτρυ σφαιρικύ αγώγιμυ κλύφυς ακτινών R και R. Να υπλγιστί τ παγόμν φρτί πυ συσσωρύται στην σωτρική και ξωτρική πιφάνια τυ αγωγύ. Λύση - - - R - - - - - R - - Q - - - - - - - E = 0 Επιδή τ σφαιρικό αγώγιμ κέλυφς ίναι υδέτρ θα ισχύι αρχικά ότι = 0 για R R. Λόγω όμως της παρυσίας τυ φρτίυ Q στ κέντρ τυ συστήματς κι πιδή η ένταση στ σωτρικό τυ αγωγύ θα πρέπι να ίναι μηδέν ), μφανίζνται τα παγόμνα φρτία (κατανέμται στην σωτρική πιφάνια) και (κατανέμται στην ξωτρική πιφάνια). Επίσης λόγω της αρχής διατήρησης τυ φρτίυ θα ισχύι : ( E 0 0 () Εφαρμόζντας τ νόμ τυ Gauss σ σφαιρική πιφάνια ακτίνας R R πρκύπτι : Q ( 0) enc Q d 4π 0 Q και λόγω της () : Q

Θέμα Ένας σφαιρικός αγωγός σωτρικής ακτίνας α και ξωτρικής ίναι φρτισμένς μ ηλκτρικό φρτί Q, νώ στ κέντρ τυ σφαιρικύ αγωγύ έχι τπθτηθί σημιακό ηλκτρικό φρτί. Να υπλγιστύν : α) Η τλική κατανμή τυ ηλκτρικύ φρτίυ Q στ σφαιρικό αγώγιμ φλιό. β) Η ένταση τυ ηλκτρικύ πδίυ παντύ στ χώρ. γ) Τ ηλκτρικό δυναμικό παντύ στ χώρ. Λύση Q Q Q α 0 α) Τ φρτί Q μ τ πί ίναι φρτισμένς σφαιρικός αγωγός θα κατανμηθί στην σωτρική πιφάνια Q και στην ξωτρική πιφάνια Q, έτσι ώστ στ σωτρικό τυ αγωγύ η ένταση να ίναι μηδέν, δηλαδή. Σημιώνται ότι λόγω σφαιρικής συμμτρίας τυ πρβλήματς τα φρτία Q, Q ίναι μιόμρφα κατανμημένα στις πιφάνις τυ αγώγιμυ φλιύ. E 0 Λόγω της αρχής διατήρησης τυ φρτίυ θα ισχύι : Q Q Q () Θωρώντας σφαιρική πιφάνια μ ακτίνα α < < κι πιδή τα σημία της πιφάνιας αυτής έχυν μηδνική ένταση, νόμς τυ Gauss δίνι: E d enc 0 Q Q και λόγω της () : Q Q Q Q Q

β) Η ένταση E υπλγίζται μέσω τυ νόμυ Gauss : Για α : d enc 4π 4π ˆ () Για α : Σύμφωνα μ τη βασική ιδιότητα των αγωγών ίναι : E 0 (3) Για : d 3 enc 3 4π Q Q () Q 3 4π ( Q) ˆ (4) γ) Θωρώντας ως σημί αναφράς τ άπιρ ( V 0), τ ηλκτρικό δυναμικό θα υπλγιστί από τη σχέση : Επμένως : dv ˆ d V 0 dv d ˆ V d Για : (4) V3 3 Q d 3d V 4π 4π Q Για (3),(4) Q d α : V d 3d d 0 4π

V 4π Q σταθ. Για < α : V d d d d 3 α (),(3),(4) α Q 4π d 0 4π α d V Q 4π 4π α

Θέμα 3 Μια αγώγιμη σφαίρα ακτίνας R ίναι φρτισμένη μ ηλκτρικό φρτί Q, νώ πριβάλλται από μόκντρ σφαιρικό αφόρτιστ φλιό ακτίνων R και R3. α) Να υπλγιστί η ένταση τυ ηλκτρικύ πδίυ σ κάθ σημί τυ χώρυ. β) Αν μ λπτό αγώγιμ σύρμα νωθί φλιός και η σφαίρα να υπλγιστί τ ηλκτρικό πδί μτά την απκατάσταση της ισρρπίας. Λύση α) Q Q Q R Ο 0 R 3 0 R 3 Λόγω σφαιρικής συμμτρίας, τ φρτί Q κατανέμται μιόμρφα στην πιφάνια της αγώγιμης σφαίρας ακτίνας R, έτσι ώστ στ σωτρικό να ίναι E 0. Επίσης παγόμνα φρτία μφανίζνται και στις δυ πιφάνις τυ σφαιρικύ φλιύ, έτσι ώστ στ σωτρικό τυ να ίναι E 3 0. Αν Q ίναι τ φρτί της σωτρικής πιφάνιας, τότ πιδή αυτός ίναι αφόρτιστς θα ισχύι, λόγω της διατήρησης τυ φρτίυ : Q Q 0 ()

Εφαρμόζντας τ νόμ τυ Gauss σ σφαιρική πιφάνια ακτίνας R R 3 πρκύπτι : ( Q Q 3 0) enc d 34π Q Q 0 και λόγω της () : Q Q Q Q Q Q Η ένταση τυ ηλκτρικύ πδίυ ίναι : Για R : 0 (σωτρικό αγωγύ) enc Q Q Για R R : d 4π ˆ 4π Για R R 3 : 3 0 (σωτρικό αγωγύ) Για R 3 : d enc 4 4π Q 4 Q 4π ˆ β) Αν αγώγιμς φλιός (η σωτρική τυ πιφάνια) και η αγώγιμη σφαίρα νωθύν μ λπτό σύρμα θα παρατηρηθί κίνηση των φρτίων μέσω τυ σύρματς και τλικά θα απκατασταθί ισρρπία όταν φλιός και η σφαίρα απκτήσυν τ ίδι δυναμικό. Έστω Q,Q και τα ηλκτρικά φρτία στις πιφάνις = R, = R και = R3 αντίστιχα μτά την απκατάσταση της ισρρπίας. Εφαρμόζντας τ νόμ τυ Gauss για R < < R, πρκύπτι : Q d enc 4π Q Q 4π () Άρα η διαφρά δυναμικύ σφαίρας φλιύ ίναι : V V dv R R d V V R Q d Q 4π 4 π R R R Αλλά V = V λόγω της ένωσης των δυ πιφανιών μ τ λπτό σύρμα, πότ :

V V Q 0 4π R R 0 Q 0 (3) Εφαρμόζντας τ νόμ τυ Gauss, τώρα σ σφαιρική πιφάνια ακτίνας R R 3 πρκύπτι : ( 0) Q Q (3) enc 3 d 3 4π Q Q 0Q Συνπώς λόγω της αρχής διατήρησης τυ φρτίυ πρκύπτι ότι όλ τ φρτί Q μφανίζται στην ξωτρική πιφάνια τυ φλιύ. Δηλαδή :. Q Q Άρα η ένταση τυ ηλκτρικύ πδίυ ίναι : Για R : 0 0 Για R R : Για R R 3 : 0 Για R 3 : 3 Q 4 4π (σωτρικό αγωγύ) (πιδή Q 0 (σωτρικό αγωγύ) ) 0 ˆ (μ απλή φαρμγή τυ νόμυ Gauss)

Θέμα 4 Μια άπιρη αγώγιμη πλάκα πάχυς d φρτίζται μ πιφανιακή πυκνότητα φρτίυ σ στη μια πιφάνιά της. Να υπλγιστί η κατανμή τυ φρτίυ και η ένταση τυ ηλκτρικύ πδίυ μτά την απκατάσταση της ισρρπίας. Λύση y 0 σ d Ο σ Μέχρι την απκατάσταση της ισρρπίας παρατηρίται κίνηση φρτίων κατά την y διύθυνση και τλικά κατανμή αυτών στις δυ πιφάνις της πλάκας, έτσι ώστ η ένταση να ίναι μηδέν στ σωτρικό της. Αν σ, σ ίναι ι πιφανιακές πυκνότητς φρτίυ στις πιφάνις y = 0 και y = d αντίστιχα, τότ σ τμήμα της πλάκας μβαδύ, λόγω της αρχής διατήρησης τυ φρτίυ θα ισχύι : σ σ σ σ σ σ () Σ ένα τυχαί σημί στ σωτρικό τυ αγωγύ, η λική ένταση τυ ηλκτρικύ πδίυ, πυ φίλται στις δυ πιφάνις τυ αγωγύ, σύμφωνα μ την αρχή της παλληλίας ίναι : σ σ ŷ ŷ ()

Αλλά στ σωτρικό τυ αγωγύ ίναι : ίναι : 0 πότ η () δίνι : σ = σ και λόγω της () σ σ σ (3) Η ένταση τυ ηλκτρικύ πδίυ ίναι σύμφωνα μ την αρχή της παλληλίας : Για y > d : σ σ ŷ (3) σ ŷ ŷ σ (3) σ σ Για y < 0 : ŷ ŷ ŷ Για 0 < y < d : 0 (σωτρικό αγωγύ)

Θέμα 5 Να απδιχθί ότι ι πλισμί νός πυκνωτή μ πίπδς και παράλληλς πλάκς μβαδύ και απόστασης d, έλκνται μταξύ τυς μ δύναμη : F /. Επίσης να διχθί ότι η πίση πυ ασκίται ίναι ίση μ την πυκνότητα νέργιας στ πδί. Λύση Αν υπτθί ότι η απόσταση d μταξύ των πλισμών τυ πυκνωτή αυξηθί κατά dx, τότ τ έργ πυ απαιτίται για την μτακίνηση των πλισμών ίναι : dw Fdx Fdx () όπυ η δύναμη μταξύ των πλισμών. Τ έργ αυτό πρέπι να ισύται μ τη μταβλή της ηλκτρστατικής νέργιας τυ πυκνωτή και ίναι : F du dv dx () όπυ dv dx στιχιώδης όγκς μταξύ των πλισμών κατά τη μτακίνησή τυς. Από τις σχέσις () και () πρκύπτι : Fdx dx F (3) Για έναν πίπδ πυκνωτή όμως νόμς τυ Gauss δίνι : Φ (4) Μ αντικατάσταση στη σχέση (3) της (4) υπλγίζται η ζητύμνη δύναμη :

F Η πίση πυ ασκίται ίναι : (3) F P du dv u όπυ u du dv η πυκνότητα νέργιας τυ πδίυ.

Θέμα 6 Στα άκρα νός πυκνωτή χωρητικότητας C 0μF φαρμόζται διαφρά δυναμικύ V = 500 Volt. Στη συνέχια στα άκρα τυ πυκνωτή αυτύ συνδέται παράλληλα ένας αφόρτιστς πυκνωτής χωρητικότητας. Να υπλγιστί η διαφρά της νέργιας στ σύστημα. C 5μF Λύση C, Q V C,, Q Q C ΑΡΧΙΚΑ ΤΕΛΙΚΑ Η αρχική νέργια ίναι : U αρχ C V και η τλική νέργια τυ συστήματς ίναι : U τλ Q () C λ όπυ λόγω παράλληλης σύνδσης των πυκνωτών η ισδύναμη χωρητικότητα ίναι Cλ C C και λόγω της αρχής διατήρησης τυ φρτίυ, τ λικό φρτί τυ συστήματς παραμένι σταθρό και ίσ μ τ αρχικό, δηλαδή : Q Q C V. Q Άρα η () γίνται : U τλ C V (C C )

Επμένως η διαφρά νέργιας στ σύστημα ίναι : U αρχ U τλ CV C C C CV C C C Αντικαθιστώντας τις τιμές C 0μF, C 5μF και V = 500 Volt τλικά πρκύπτι : U αρχ U τλ 0,5Joule