Električno polje

1. naloga
Točkasta telesa z naboji e₁ = 2.0 × 10^-12 As, e₂ = - e₁ = 2.0 × 10^-12 As in e' = 1.0 × 10^-12 As so na ogliščih enakostraničnega trikotnika s stranico 1.0 mm. Kolikšna je sila na telo z nabojem e'?

2. naloga
Po Bohrovem modelu vodikovega atoma je elektron približno 5.0 × 10^-11 m stran od središča protona. Izračunaj velikost električne sile, ki deluje nanj.

3. naloga
Kroglica z maso 144 g in nabojem 2.5 mC visi na vrvici. 20 cm pod kroglico postavimo drugo kroglico z enakim električnim nabojem. Kolikšna je sila v vrvici? Kaj se zgodi, če vrvico prerežemo? Reši nalogo še za primer, da je masa viseče kroglice 100 g.

4. naloga
V ogliščih kvadrata s stranico 20 cm so razporejeni delci z enako velikimi naboji e = 2.0 mC; en par diagonalno ležečih delcev ima pozitivna naboja, drugi pa negativna. Kolikšna električna sila deluje na en pozitivni naboj e? V kateri smeri?

5. naloga
Naboj postavimo na mesto, kjer je električna poljska jakost 2.5 × 10⁵ N/C. Kolikšna električna sila učinkuje na naboj?

6. naloga
Skiciraj potek električnih silnic v okolici dveh enakih pozitivnih (negativnih) nabojev! Kolikšna je električna poljska jakost na simetralni ravnini nabojev?

7. naloga
Velika vodoravna plošča je naelektrena z negativnim nabojem; ploskovna gostota naboja je - 0.80 mC/m². V polje nad ploščo položimo kroglico z maso 200 g. Kolikšen mora biti njen naboj, da kroglica lebdi v zraku?

8. naloga
Krogelna lupina s polmerom 20 cm je enakomerno naelektrena z nabojem 0.50 mC. Kolikšna je električna poljska jakost na oddaljenosti 10 cm od središča in kolikšna je na oddaljenosti 10 cm nad lupino?

9. naloga
Tri nabita telesa razvrstimo po premici, kot kaže slika. Prvo telo z nabojem 50 mAs postavimo v točko A, drugo telo z nabojem - 40 mAs postavimo v točko B, ki je 3.0 m stran. Določi velikost tretjega naboja, ki je v točki C, - 6.0 m stran od A, tako da bo jakost električnega polja v točki D, ki je 2.0 m od A in 1.0 m od B, enaka nič.

10. naloga
Kolikšna je napetost med točkama A in B, če vemo, da električna sila pri prenosu naboja 10 mC od A do B opravi pozitivno delo 0.010 J? Kako potekajo električne silnice?

11. naloga
Vzporedni plošči z enako velikima raznoimenskima nabojema sta razmaknjeni 2.0 cm. Kolikšna je električna poljska jakost, če je napetost med ploščama 150 V? Katera plošča ima večji potencial?

12. naloga
Koliko dela opravi električna sila med prehodom naboja 1.2 mAs od točke 1 do točke 2 v homogenem električnem polju z jakostjo 2.5 kV/cm? d = 40 cm, alfa = 30°.

13. naloga
Koliko energije prejme električni delec z nabojem 5e₀ med preletom napetosti 200 V?

14. naloga
Med ploščama kondenzatorja s kapaciteto 0.10 mF je napetost 10 V. Kolikšen naboj vsebuje kondenzator?

15. naloga
Kolikšna mora biti napetost vira, če želimo kondenzator s kapaciteto 100 mF napolniti z nabojem 15 mC?

16. naloga
Ploščni kondenzator ima plošči s površino 400 cm², ki sta razmaknjeni 2.0 mm. Kolikšna je njegova kapaciteta?

17. naloga
Kondenzatorja s kapacitetama 2.0 mF in 4.0 mF sta zvezana zaporedno. Kolikšna mora biti kapaciteta tretjega kondenzatorja, ki ga dodamo vzporedno k prvi dvojici, da dobimo kapaciteto 5.0 mF?

18. naloga
Zaporedno zvezane kondenzatorje C₁ = 1.0 mF, C₂ = 1.5 mF in C₃ = 2.0 mF priključimo na napetost 100 V. Kolikšne so napetosti na njih? Kolikšen naboj steče iz vira napetosti?

19. naloga
Ploščati kondenzator sestavljata okrogli plošči s polmerom 55 cm na oddaljenosti 0.2 mm. Nabijemo ju z nabojem 12 nAs. Kolikšna napetost vira je za to potrebna?

20. naloga
Kondenzator v fotografski bliskavici ima kapaciteto 50 mF. Pri enem blisku odda energijo 0.05 J. Izračunaj prvotno napetost na kondenzatorju in shranjeni naboj ob predpostavki, da se ob blisku kondenzator popolnoma izprazni.

21. naloga
Plošči kondenzatorja sta druga od druge oddaljeni za d in sta na izoliranih nosilcih. Plošči naelektrimo, tako da ju povežemo z baterijo, nato pa baterijo odklopimo. Razdaljo med ploščama povečamo na 2d. Katera od spodaj navedenih količin se še podvoji:
a) kapaciteta kondenzatorja
b) površinska gostota naboja na ploščah kondenzatorja
c) energija, shranjena v kondenzatorju
d) jakost električnega polja med ploščama

22. naloga
Na nekem kondenzatorju je napetost 100 V. Napetost povečamo, tako da se električna energija kondenzatorja potroji. Kolikšna je nova napetost?
a) 141 V
b) 173 V
c) 300 V
d) 900 V

23. naloga
V vodoravnem ploščnem kondenzatorju se nahaja kapljica živega srebra, ki nosi naboj 8.0 × 10^-19 C. Kapljica obvisi (miruje) med ploščama, kadar je električna poljska jakost v kondenzatorju 600 V/cm. Kolikšen je premer kapljice?

24. naloga
Koliko časa potrebuje elektron z maso 9.11 × 10^-31 kg in nabojem - e₀, da preleti razdaljo od negativne plošče kondenzatorja do pozitivne, če sta plošči razmaknjeni 2.5 mm in je med njima napetost 1.0 kV? S kolikšno hitrostjo zadene elektron ob pozitivno ploščo? Začetno hitrost elektrona zanemarimo.

25. naloga
Vodoravni plošči kondenzatorja sta razmaknjeni za 2.0 cm; zgornja plošča je naelektrena negativno, spodnja pozitivno. Tik pod zgornjo ploščo vstopi v električno polje elektron s hitrostjo 10000 km/s v vodoravni smeri. Kolikšna mora biti napetost med ploščama, da elektron izstopi iz polja tik ob spodnji plošči? Dolžina plošč v vstopni smeri je 10 cm.

26. naloga
Kolikšno napetost mora preleteti elektron, da se njegova kinetična energija poveča za 10 keV?

27. naloga
Elektron in proton se gibljeta v smeri silnic homogenega električnega polja z jakostjo 20 kV/cm. Kolikšna sta njuna pospeška? Masa elektrona je 9.11 × 10^-31 kg, protona pa 1.67 × 10^-27 kg.

28. naloga
Kolika je hitrost elektrona z energijo 0.10 MeV?

29. naloga
S kolikšno silo delujeta na elektron plošči odklonskega kondenzatorja, med katerima je napetost 1.0 kV? Razdalja plošč je 3.0 cm.

30. naloga
Elektron, ki v začetku miruje, pospešimo v električnem polju prvič z napetostjo 100 V, drugič z napetostjo 50 V. Kolikšno je razmerje kinetičnih energij elektrona?
a) 4.0
b) 2.0
c) 1.4
d) 1.0

31. naloga
Elektron se znajde v homogenem električnem polju. Vzdolž polja prepotuje 5.0 cm, pri tem se mu poveča kinetična energija za 10 eV. Jakost električnega polja je
a) 0.80 × 10^-22 V/m b) 3.2 × 10^-17 V/m c) 50 V/m d) 200 V/m

32. naloga
Kondenzator s kapaciteto C je nabit tako, da je na njem napetost U in energija W. Na njegove priključke priključimo kondenzator, ki ima enako kapaciteto kot prvi, vendar ni nabit. Kolikšna je skupna energija vezanih kondenzatorjev?

33. naloga
Kondenzator s kapaciteto C je nabit tako, da je na njem napetost U. Na njegove priključke priključimo kondenzator, ki ima enako kapaciteto kot prvi, vendar ni nabit. Kolikšna je nova napetost na kondenzatorju?