Poštovani studenti,
htjela bih vas obavijestiti da ćete od sljedećeg tjedna dobivati na loomenu test sa nizom kratkih pitanja vezanih uz gradivo s prethodnog bloka predavanja na koja ćete trebat odgovoriti u svrhu evidencije pratite li nastavu. Dakle, proučite gradivo iz današnjeg e-predavanja kako biste sljedeći četvrtak znali odgovoriti na pitanja, o čemu ćete još dobiti zasebnu obavijest.
U 5. nastavnom tjednu nastavit ćemo se baviti elektrostatiokom, I to električnim potencijalom, obrađenim u H&R poglavlje 24.
Pročitajte si potpoglavlje 24-1 “Električna potencijalna energija”. Prepišite si izraz za razliku potencijalne energije sustava nabijenih čestica (24-1). Uočite da je rad elektrostatske sile neovisan o izboru puta zato jer je elektrostatska sila konzervativna. Uzmite da je referentna početna konfiguracija sustava takva da su sve nabijene čestice beskonačno udaljene jedna od druge, a da su se u konačnoj konfiguraciji neke čestice približile na konačnu udaljenost te dođite do izraza za konačnu potencijalnu energiju sustava (24-2). Potom prođite kroz rješeni primjer “Rad i potencijalna energija u električnom polju” na p. 629.
Potom pročitajte potpoglavlje 24-3 “Električni potencijal”. Usvojite definiciju da je potencijalna energija po jediničnom naboju u električnom polju jednaka električnom potencijalu (24-5). Raspišite si izraz za razliku električnog potencijala između dviju točki u električnom polju, i i f, danu izrazom (24-6). Dođite do izraza (24-7). Ako kao referentnu potencijalnu energiju izaberemo potencijalnu energiju u beskonačnosti jednaku nuli, dobivamo izraz za električni potencijal (24-8). U kojoj SI jedinici mjerimo električni potencijal? Čemu je jednaka jedinica za energiju elektronvolt?
“Rad koji čini primijenjena sila” je sljedeća tema koju si trebate proučiti. Ispišite si sve jednadžbe odavde, s razumijevanjem čemu je jednaka promjena kinetičke energije čestice (24-11), čemu je jednak rad primijenjene sile kad je čestica stacionarna (24-12), kako izražavamo promjenu potencijalne energije čestice koja je pomaknuta (24-13), te kako je povezan rad primijenjene sile sa razlikom električnog potencijala (24-14).
Nastavljamo s potpoglavljem 24.4 “Ekvipotencijalne plohe”, tj. plohe na kojima je električni potencijal isti. Proučite grafički prikaz familije ekvipotencijalnih ploha neke distribucije naboja sa slike (24-2). Precrtajte si izgled električnog polja i ekvipotencijalnih ploha (a) uniformnog električnog polja; (b) točkastog naboja; (c) električnog dipola, prikazane na slici (24-3).
Prelazimo na cjelinu 24-5 “Računanje potencijala iz polja”. Precrtajte si proizvoljno električno polje u kojem se giba probni naboj, prikazano slikom (24-4). Proučite i ispišite si izraze za diferencijalni rad koji sila čini na pomaku (24-15), zatim dođite do izraza za ukupni rad koji je električno polje učinilo na česticu (24-17), izraz za razliku potencijala između dviju točki u električnom polju (24-18), (24-19). Potom prođite kroz riješeni primjer na p. 634 “Pronalaženje promjene potencijala iz električnog polja”.
Nadalje, potpoglavlje 24-6 “Potencijal točkastog naboja”. Prođite i ispišite si izvod potencijala točkastog naboja, koji je dan izrazom (24-26). Primijetite da pozitivan električki naboj stvara pozitivan električni potencijal, dok negativan naboj stvara pozitivan potencijal.
U potpoglavlju 24-7 “Potencijal skupine točkastih naboja” pročitajte i zapišite si izraz za potencijal od n naboja, (24-27). Proradite primjere na p. 636 i 637, “Ukupni potencijal nekoliko nabijenih čestica” i “Potencijal nije vektor, orijentacija nije važna”.
Dolazimo do potpoglavlja “Potencijal električnog dipola”. Oni koji žele tek proći ispit trebaju o ovoj temi znati tek navesti izraz za potencijal električnog dipola (24-30) te ha moći kvalitativno objasniti. Oni koji žele visoke ocjene molim da prouče sliku (24-10) te da prođu cijeli izvod, od (24-29) do (24-30). “Inducirani dipolni moment” je cjelina koju bi svi trebali pročitati.
U potpoglavlju 24-9 tema je “Potencijal kontinuirane distribucije naboja”. Proučite kako se od diferencijala potencijala (24-31) dolazi do izraza za potencijal kontinuirane distribucije naboja (24-32). “Linijski naboj”. Tanki nevodljivi štap duljine L prikazan na slici (24-12) je nabijen jednolikom linijskom gustoćom naboja, LAMBDA. Krenuvši od (24-33) izvedite izraz za potencijal ove linijske distribucije naboja (24-35). “Nabijeni disk”. Imamo plastični disk polumjera R nabijen jednolikom površinskom gustoćom naboja, SIGMA. Izvedite si izraz za potencijal u točki P na osi tog diska, (24-37).
Potpoglavlje 24-10, “Izračunavanje polja iz potencijala”. Proučite i precrtajte si sliku (24-14) koja prikazuje probni naboj koji se pomaknuo s jedne ekvipotencijalne plohe na drugu. Izvedite si izraz (24-40) za iznos električnog polje (24-40). U kom smjeru je ova komponenta električnog polja? Raspišite si kako se računa električno polje iz potencijala kad je s-os zamijenjena Kartezijevim x-, y- i z-osi, (24-41). Zapišite si izraz za jednoliko električno polje, (24-42). Prođite riješeni primjer na p. 642 “Pronalaženje polja iz potencijala”.
U potpoglavlju 24-11 “Električna potencijalna energija sustava točkastih naboja” ispišite si izraz za potencijalnu energiju dvaju točkastih naboja (24-43), kao i plavim označen tekst koji kaže da električna potencijalana energija sustava točkastih naboja jednaka radu koji se mora učiniti izvana kako bi se svaki naboj dovelo iz beskonačnosti na konačnu udaljenost koji imaju u sustavu. Prođite riješeni primjer “Potencijalna energija sustava triju naboja” na p. 643.
Pročitajte si još i cijelo potpoglavlje 24-12 “Potencijal nabijenog izoliranog vodiča”. Tu je najvažnije da kvalitativno znate kako će se dovedeni višak naboja rasporediti na površini vodiča.
Ovom temom bi poglavlje o električnom potencijalu bilo zaključeno.
Na loomenu je uploadana kratka prezentacija koja bi još mogla malo pomoći u učenju. Ako imate kakvih pitanja, obratite mi se mailom ili telefonom.
Pozdrav,
Marina