271

10. ELECTROSTATICA. SARCINI ŞI CÂMPURI

ELECTRICE

10

272

CUPRINS

Nr. crt.

TEMA Pagina

1. Introducere în electricitate 273 2. Obiective 274 3. Organizarea sarcinilor de lucru 274 4. Topicul 1

Structura materiei. Materia substanţă. Materia câmp. Sarcina electrică

275

5. Exemplu ilustrativ 1 280 6. Topicul 2

Legea lui Coulomb 283

7. Exemplu ilustrativ 2 284 8. Topicul 3

Distribuţii de sarcină 287

9. Exemplu ilustrativ 3 288 10. TEST DE AUTOEVALUARE 289 11. REZUMAT 290 12. Rezultate aşteptate 292 13. Termeni esenţiali 292 14. Recomandări bibliografice suplimentare 293 15. TEST DE EVALUARE 294

273

Proprietăţile fizice şi chimice ale materiei – de la atom la celula vie – sunt în mare parte determinate de forţele electrice. Marii savanţi ai secolului XIX ca Ampère¹, Faraday², Maxwell au descoperit natura electricităţii, magnetismului şi în final a electromagnetismului [4,26]. Contribuţii importante le-au avut şi fizicienii şi chimiştii secolului al XX-lea care au descifrat structura atomică a materiei, şi în principal descoperirea electronului şi a sarcinii electrice. În zilele noastre nu ne mai putem imagina viaţa modernă fără curent electric cu implicaţiile sale sociale: iluminatul electric, radioul, televiziunea, CD, MP3 – playerele, telefonie mobilă, calculatoare şi internet.

INTRODUCERE ÎN ELECTRICITATE

274

OBIECTIVE

Obiectivele acestui curs sunt:

Să definească electricitatea ca parte a fizicii. Să definească materia. Să cunoască şi să diferenţieze cele două noţiuni,materia

substanţă şi materia câmp. Să definească sarcina electric. Să înţeleagă fenomenul de conservare a sarcinii electrice. Să-şi însuşească legea lui Coulomb. Să înţeleagă distribuţia de sarcină. Să înţeleagă noţiunea de sistem de referinţă.

Organizarea sarcinilor de lucru

Parcurgeţi cele trei topice ale cursului. La fiecare topic urmăriţi exemplele ilustrative. Fixaţi principalele idei ale cursului, prezentate în

rezumat. Completaţi testul de autoevaluare. Timpul de lucru pentru parcurgerea testului de evaluare

este de 15 minute.

275

Structura Materiei Fenomenele fizice în special cele electromagnetice nu sunt altceva decât o formă de existenţă şi mişcare a materiei [6]. Cele două forme de existentă a structurii materiei 1) materia sub formă de substanţă şi 2) materia sub formă de câmp sunt cel mai clar manifestate în fenomenele electromagnetice. Ştiaţi că: Andrè Marie Ampère (1775-1836), om de ştiinţă francez, este cunoscut pentru importantele lui contribuţii în studiul electrodinamicii. Amperul, unitate de măsură a curentului electric este numit după el. Ampère a inventat acul astatic, care a făcut posibilă funcţionarea galvanometrului astatic. Ampère a fost primul care a arătat faptul că dacă doi conductori paraleli parcurşi de curent electric în aceeaşi direcţie se atrag, iar dacă sunt parcurşi de curent electric în direcţii diferite se resping. Michael Faraday (1791-1867) a fost unul dintre cei mai proeminenţi fizicieni şi chimişti britanici, a secolului XIX. Michael Faraday a descoperit a descoperit fenomenul fizic cunoscut ca inducţie electromagnetică observând apariţia unui curent electric într-un circuit electric care este mişcat în câmp magnetic. Descoperirile sale legate de

TOPICUL 1

Structura materiei. Materia substanţă.

Materia câmp. Sarcina electrică

276

inducţia electromagnetică au contribuit decisiv la dezvoltarea ecuaţiilor lui Maxwell, care a condus la inventarea generatorului electric.

Materie. Substanţă. Particule elementare Substanţa are structură discretă. Ea este formată din particule elementare organizate (grupate şi ordonate în spaţiu) în aşa fel încât să-i asigure acesteia stabilitate. Până în prezent s-au descoperit peste 300 de particule care intră în constituirea materiei şi numărul este în creştere. Majoritatea sunt instabile, dispar după un timp de viaţă extrem de scurt [20]. Pentru înţelegerea fenomenelor electromagnetice sunt suficiente trei particule: electronul, protonul şi neutronul. Doar electronul poate fi considerat o particulă elementară, neutronul şi protonul se pare că au o structură internă. De fapt particule cu adevărat elementare sunt quarci. Dar acestea nu s-au pus în evidenţă în stare liberă. Cea mai importantă proprietate a particulelor elementare de care depinde înţelegerea fenomenelor electromagnetice este sarcina electrică.

Pe baza a numeroase fapte experimentale s-a stabilit că în natură există două şi numai două tipuri de sarcini electrice denumite pozitive şi negative.

Fig. 10.1 Particule elementare în constituirea protonilor şi neuronilor

care formează la rândul lor nucleele

Definiţie: Valoarea absolută a sarcinii electronului şi protonului este egală şi se numeşte sarcină electrică elementară.

Definiţie: Sarcina electrică este mărimea fizică caracteristică unor particule elementare, o proprietate intrinsecă a acestora, care determină existenţa interacţiunilor electromagnetice dintre ele, valoarea energiei (tăria) acestor interacţiuni.

277

Între particulele încărcate cu sarcina electrică se manifestă interacţiuni numite interacţiuni electromagnetice. În natură există patru tipuri de interacţiuni:

1). - interacţiuni gravitaţionale; 2). - interacţiuni electromagnetice; 3). - interacţiuni tari; 4. - interacţiuni slabe.

Interacţiunea electromagnetică este fundamentală în organizarea particulelor elementare pentru a forma edificii complexe , cum sunt atomii, moleculele şi în general substanţa la scară macroscopică.

Nucleul Atomic

În constituirea lui intră numai protoni şi neutroni (numiţi nucleoni). Volumul este de 34543 1010 m . Masa protonului şi a neutronului

kgxMM np271007.1

Densitatea nucleului este enormă 318 /10 mkg . Sarcina nucleului este dată numai de sarcina protonilor şi este pozitivă.

Z – numărul protonilor din nucleu. N – numărul neutronilor din nucleu. A = Z + N – numărul nucleonilor.

Stabilitatea nucleară poate fi explicată numai prin existata unei forţe de atracţie între nucleoni numită forţă de interacţiune nucleară sau forţă de interacţiune tare.

Atomul

Atomul este format din nucleu în jurul căruia se mişcă un nor de electroni. Dimensiunea atomului se consideră a fi dimensiunea norului electronic care este în domeniul 10 ˉ¹º m. Numărul electronilor din atom este egal cu numărul Z a protonilor din nucleul atomului respectiv [39]. Din punct de vedere electric atomii sunt sisteme neutre.

Definiţie: Atomul este cel mai mic sistem fizic în constituirea căruia intră electronii.

Definiţie: Nucleul este cel mai mic edificiu format din particule elementare.

278

Fig. 10.2 Constituenţii atomului: nucleul care conţine nucleonii (protoni şi neutronii) şi învelişul electronic

Stabilitatea atomului este dată de interacţiunile electromagnetice. Faptul că atomii pot pierde unul sau mai mulţi electroni – devenind ioni – are o importanţă crucială în explicarea fenomenelor electromagnetice.

Molecula

Fig. 10.3 Atomii moleculelor pot forma structuri complexe Numărul şi tipul concret de atomi ce participă la formarea moleculelor determină varietatea extrem de mare a acestora. Stabilitatea moleculelor este determinată de interacţiunile electromagnetice. În stare normală moleculele sunt neutre.

Substanţa la scara macroscopică În viaţa de zi cu zi percepem substanţa la scară macroscopică, în diferite stări de agregare. Substanţa este formată dintr-un număr extrem de mare de atomi şi molecule. Distanţa dintre atomii vecini în stări de

Definiţie: Molecula este formaţiunea cea mai mică a unei substanţe care mai păstrează proprietăţile chimice ale acelei substanţe, în structura căreia intră mai mulţi atomi.

Carbon 12 - stabil Carbon 13 - stabil Carbon 14 - radioactiv Izotopii carbonului, C

279

agregare condensate (solidă, lichidă) este de ordinul a mx 9105.1 pot forma structuri complexe.

Fig. 10.4 Manganul – metal tranziţional cu un electron neîmperecheat

Fenomenele electromagnetice se manifestă atunci când se creează un dezechilibru între numărul de electroni şi protoni din atomii sau moleculele, care altfel, sunt neutre. Starea de agregare a substanţei nu se modifică în cazul în care electronii din straturile exterioare sunt smulşi sau se adaugă un număr de electroni în

Materia Câmp Multă vreme s-a crezut că mecanica newtoniană poate explica orice fenomen din natură. Au apărut însă fenomene care nu puteau fi descrise ajungându-se la o limită a mecanici newtoniene. S-a arătat prin studiu că fenomenele electromagnetice nu necesită pentru manifestarea lor, existentă unui suport material. Câmpul electromagnetic este o formă specială de existenţă a materiei. Materia câmp (manifestarea câmp) este nemecanică, mişcarea ei nu poate fi descrisă de legile mecanicii newtoniene [31].

Plasma este a patra stare de agregare a materiei şi este un gaz puternic ionizat format din ioni pozitivi şi din electroni, care per ansamblu este neutru din punct de vedere electric.

280

A. Conservarea sarcinii electrice Sarcina electrică

Fig. 10.5. Încărcarea corpurilor cu sarcina electrică

Legea conservării sarcinii electrice

În toate fenomenele care implică redistribuirea sarcinii electrice între corpuri în interacţiune, ce formează un sistem izolat, suma algebrică

CONCLUZIE Fenomenele Fizice în special cele electromagnetice nu sunt altceva decât o formă de mişcare a materiei. Cele două forme de existentă a structurii materiei sunt: materia sub formă de substanţă şi materia sub formă de câmp. Dintre toate fenomenele electromagnetice ele sunt cel mai clar manifestate. Câmpul electromagnetic este o formă specială de existenţă a materiei.

Definiţie: Sarcina electrică este o mărime fizică cuantificată, relativist invariantă care în sistemele izolate se conservă.

EXEMPLU ILUSTRATIV 1:

1. Sferă metalică neutră

2. Încărcare temporară cu sarcină electrică prin

inducţie

1. Sferă încărcată pozitiv

2. Încărcare permanentă cu

sarcină electrică

281

a sarcinilor electrice rămâne constantă. Până în prezent nu s-au constatat încălcări ale acestei legi. Procese în care s-a demonstrat valabilitatea: dezintegrare radioactivă, reacţii nucleare, disociaţie electrolitică şi electrizare prin frecare. Sarcina electrică nu se creiază nici nu se pierde, ea se conservă în toate procesele fizice şi chimice:

- Dezintegrarea radioactivă:

Fig.10.6. Reacţii nucleare

http://aviscentauri.6te.net/images/10_html_m7c8c8d42.jpg

http://aviscentauri.6te.net/images/10_html_e42694c.jpg

http://aviscentauri.6te.net/images/10_html_19b827fe.jpg

282

Fig.10.7. Electroliza

B. Cuantificarea sarcinii electrice

Sarcina elementară, e, reprezintă cuanta de sarcină electrică.

,...,3,2,1,0 NNeQ (10.1)

Cxe |10602.1|1 19 (10.2)

Coulombul, C, este unitatea de măsură a sarcinii electrice şi este egală cu sarcina a 181024.6 x electroni.

1819 1024.6

10602.111

le

C (10.3)

Fig. 10.8. Balanţa de torsiune Cavendish

Enunţ: Legea cuantificării sarcinii electrice – Sarcina netă a oricărui corp este egală cu suma algebrică a sarcinilor particulelor elementare din care este alcătuit acel corp.

Electroliza soluţiei de NaCl

283

(http://www.scientia.ro/stiinta-la-minut/48-scurt) Cu ajutorul balanţei de torsiune (cea mai sensibilă balanţă cunoscută) se fac cele mai precise determinări de cantităţi de sarcină electrică.

Legea lui Coulomb este legea fundamentală a electrostatici.

221

r

qqkF e (10.4)

Legea lui Coulomb descrie interacţiunea dintre sarcinile electrice punctiforme aflate în repaus. Sarcinile pot fi considerate punctiforme dacă dimensiunea lor liniară este mult mai mică decât distanţa dintre ele. Constanta de proporţionalitate ke este o constantă universală şi depinde numai de permitivitatea electrică a mediului:

re

llk

044 (10.5)

pentru vid:

Definiţie: Forţa, F, de interacţiune dintre două sarcini electrice punctiforme aflate în vid este proporţională cu mărimea sarcinilor, q1 şi q2 (cu produsul lor) şi invers proporţională cu pătratul distanţei dintre ele.

TOPICUL 2

Legea lui Coulomb

284

229

0

/1094

CNml

ke (10.6)

Fig. 10.9. Balanţa de torsiune pentru măsurarea forţei coulombiene

(http://www.scientia.ro/stiinta-la-minut/48-scurt) Legea lui Coulomb capătă forma:

221

04 rqql

F

(10.7)

Valoare constantei, ke, a fost determinată în 1785 de către Coulomb cu ajutorul balanţei de torsiune. Forţa este o mărime vectorială şi pentru a rezulta toate proprietăţile forţei coulombiene aceasta trebuie scrisă sub formă vectorială:

12221

012 4

rr

qqlF

(10.8)

unde vectorul rrr

12 este versorul vectorului r

cu originea în q1 şi vârful în q2.

Proprietăţile forţei coulombiene dintre două sarcini q1 şi q2:

1. Este proporţională cu produsul sarcinilor q1 şi q2. 2. Este invers proporţională cu pătratul distanţei dintre sarcini.

EXEMPLU ILUSTRATIV 2

285

Fig. 10.10. Sarcinile electrice de acelaşi semn se resping

3. Este centrală (acţionează în lungul liniei ce uneşte sarcinile). 4. Este de respingere dacă sarcinile sunt de acelaşi semn. 5. Este de atracţie dacă sarcinile sunt de semne diferite. 6. Satisfac legea a treia a lui Newton: dacă sarcina q1 acţionează asupra sarcinii q2 cu forţa F12 atunci şi sarcina q2 acţionează asupra sarcinii q1 cu o forţă F21 egală în modul şi orientată în sens opus:

1212221

21

0212

21

21

0212

21

21

0 4)(

4421 Fr

rqql

rrqql

rrqql

F

(10.9)

7. Satisfac principiul suprapunerii: dacă în apropierea unei sarcini oarecare q0 se găsesc sarcinile qi (i = 1, 2, ...n) aflate la distanţele ir

atunci

fiecare din acestea acţionează asupra sarcinii q0 cu o forţă cu care ar interacţiona şi dacă ar fi singură în vecinătatea lui q0. Forţa rezultantă cu care acţionează sistemul asupra sarcinii q0 este egală cu suma vectorială a forţelor cu care acţionează individual fiecare sarcină.

nn

nn r

rqql

rr

qqlr

rqql

FFFF 020

0

0022

02

20

0012

01

10

021 4

...44

....

(10.10)

i

n

i i

i rrqq

F 01

200

0

4

(10.11)

Dacă am calcula valoarea forţei de interacţiune dintre un electron (q1 = -e) şi un proton (q2 = +e) aflaţi la distanţa de 1 cm unul de celălalt.

Nrqq

kF ee24

2

3829

221 103.2

01.010602.1

109

(10.12)

şi am calcula forţa gravitaţională de interacţiune dintre un electron

(me = kgx 31109 şi un proton kgxmp271066.1 )

aflaţi la un cm unul de altul:

286

Nr

mmkF pe

gg64

2

273111

2 106.901.0

1066.11091067.6

(10.13)

şi se compară cu forţa de interacţiune coulombiană, atunci raportul dintre forţa electrică şi cea gravitaţională este de:

39104.2 g

e

FF

(10.14)

În lumea microparticulelor încărcate cu sarcini electrice interacţiunea gravitaţională se poate neglija faţă de interacţiunea electrostatică [18,44].

Peria adună scamele, firele de păr, praful, descărcările electrice, practic, nu sunt influenţate de gravitaţie.

Vopsirea în câmp electric este de mai bună calitate şi nu este afectată de picături de curgere datorate gravitaţiei.

http://aviscentauri.6te.net/images/10_html_64524213.jpg

http://aviscentauri.6te.net/images/10_html_e06a903.jpg

http://aviscentauri.6te.net/images/10_html_m6761b5da.jpg

http://aviscentauri.6te.net/images/10_html_m2b5517ce.jpg

CONCLUZIE

287

În practică foarte puţine corpuri încărcate electric pot fi considerate punctiforme [14]. Sarcina electrică poate fi distribuită unidimensional (pe fire), bidimensional (pe suprafeţe) sau tridimensional (în volumul corpurilor). Se pot definii densităţile de sarcină electrică:

- densitatea liniară de sarcină: ,

dldq

sarcina unităţii de lungime (10.15) - densitatea superficială de sarcină:

,dSdq

sarcina unităţii de suprafaţă (10.16) - densitatea volumică de sarcină:

,dVdq

sarcina unităţii de volum (10.17)

Fig. 10.8. Distribuţia liniară de sarcină, λ, distribuţia superficială de

sarcină, σ, şi distribuţia volumică de sarcină, ρ.

TOPICUL 3

Distribuţii de sarcină. Densitatea de sarcină

electrică.

CONCLUZIE

288

Distribuţii şi densităţi de sarcini electrice în natură: Electrizarea la dezlipirea benzii adezive şi electrizarea prin contact a pendulului electrostatic.

Electrizarea unei folii de polietilenă şi a firelor de păr uscate după pieptănare.

http://aviscentauri.6te.net/images/10_html_72eb0056.jpg

http://aviscentauri.6te.net/images/10_html_1552bb06.jpg

http://aviscentauri.6te.net/images/10_html_m43af1e5b.jpg

EXEMPLU ILUSTRATIV 3:

289

Descărcări electrice la potenţiale mari (mii de volţi).

TEST DE AUTOEVALUARE

1.Fenomenele electromagnetice sunt: a) materia sub formă de substanţă b) materia sub formă de câmp c) o formă de mişcare a materiei

http://aviscentauri.6te.net/images/10_html_1c2ddc56.png

http://aviscentauri.6te.net/images/10_html_m6761b5da.jpg

Încercuiţi răspunsurile corecte la următoarele întrebări. ATENŢIE: pot exista unul, niciunul sau mai multe răspunsuri corecte la aceeaşi întrebare. Timp de lucru: 10 minute

290

2. Pentru înţelegerea fenomenelor electromagnetice sunt suficiente trei particule: a) electronul b) protonul c) neutronul 3. Valoarea absolută a sarcinii electronului şi protonului este egală şi se numeşte: a) interacţiune electromagnetică b) materie c) substanţă d) interacţiune gravitaţională 4. Sarcina electrică este: a) o mărime fizică cuantificată b) o mărime invariantă c) o mărime fizică vectorială 5. Legea lui Coulomb descrie: a) densităţile de sarcină electrică b) interacţiunea dintre sarcinile electrice punctiforme aflate în repaus Grila de evaluare: 1.-c; 2.-a,b,c; 3.-niciunul; 4.-a,b; 5.-b.

- În TOPICUL 1 am definit electricitatea, structura materiei, materia substanţă, materia câmp şi sarcina electrică. Fizica este ştiinţa care a acumulat de-a lungul istoriei cunoştinţele omenirii despre corpurile din natură. În sens mai larg: Fizica este ştiinţa naturii care studiază: formele de existenţă ale materiei, structura materiei, proprietăţile sale generale, legile tuturor

REZUMAT

291

formelor de mişcare, precum şi toate tipurile de transformări, modificări, schimbări ale tuturor formelor de existenţă ale materiei. Fenomenele electromagnetice sunt o formă de mişcare a materiei. Pentru înţelegerea fenomenelor electromagnetice sunt suficiente trei particule: electronul, protonul şi neutronul. Sarcina electrică este mărimea fizică caracteristică unor particule elementare, o proprietate intrinsecă a acestora, care determină existenţa interacţiunilor electromagnetice dintre ele, valoarea energiei (tăria) acestor interacţiuni. Pe baza a numeroase fapte experimentale s-a stabilit că în natură există două şi numai două tipuri de sarcini electrice denumite pozitive şi negative. Atomul este cel mai mic sistem fizic în constituirea căruia intră electronii. Câmpul electromagnetic este o formă specială de existenţă a materiei. Materia câmp (manifestarea câmp) este nemecanică, mişcarea ei nu poate fi descrisă de legile mecanicii newtoniene. Aplicaţia şi manifestarea sarcinilor electrice se observă în legea conservării sarcinii electrice şi în fenomenul de cuantificare a lor. - În TOPICUL 2 am prezentat Legea lui Coulomb.

Legea lui Coulomb este legea fundamentală a electrostatici.

221

rqq

kF e - În TOPICUL 3 am precizat şi prezentat distribuţia de sarcină electrică şi densitatea de sarcină electrică Sarcina electrică poate fi distribuită unidimensional (pe fire), bidimensional (pe suprafeţe) sau tridimensional (în volumul corpurilor). Se pot definii densităţile de sarcină electrică:liniară de sarcină,superficială de sarcină şi volumică de sarcină.

Definiţie: Forţa F de interacţiune dintre două sarcini electrice punctiforme aflate în vid este proporţională cu mărimea sarcinilor, q1şi q2 (cu produsul lor) şi invers proporţională cu pătratul distanţei dintre ele.

292

După studierea acestui curs ar trebui să conştientizaţi importanţa electricităţii în domeniul ingineresc , precum şi însuşirea principalelor noţiuni, legi, fenomene de bază necesare studierii şi învăţării acestei discipline.

REZULTATE AŞTEPTATE

Fizica este ştiinţa naturii care studiază: formele de existenţă ale materiei, structura materiei, proprietăţile sale generale, legile tuturor formelor de mişcare, precum şi toate tipurile de transformări, modificări, schimbări ale tuturor formelor de existenţă ale materiei. Fenomenele electromagnetice sunt o formă de mişcare a materiei. Sarcina electrică este mărimea fizică caracteristică unor particule elementare, o proprietate intrinsecă a acestora, care determină existenţa interacţiunilor electromagnetice dintre ele, valoarea energiei (tăria) acestor interacţiuni. Atomul este cel mai mic sistem fizic în constituirea căruia intră electronii. Molecula este formaţiunea cea mai mică a unei substanţe care mai păstrează proprietăţile chimice ale acelei substanţe în structura căreia intră mai mulţi atomi. Sarcina electrică este o mărime fizică cuantificată, relativist invariantă care în sistemele izolate se conservă. Legea cuantificării sarcinii electrice – Sarcina netă a oricărui corp este egală cu suma algebrică a sarcinilor particulelor elementare din care este alcătuit acel corp. Legea lui Coulomb este legea fundamentală a electrostatici. Proprietăţile forţei coulombiene dintre două sarcini q1 şi q2. Densitatea de sarcină electrică.

TERMENI ESENŢIALI

293

RECOMANDĂRI BIBLIOGRAFICE SUPLIMENTARE

- Ardelean I., Fizică pentru ingineri, Editura U.T.PRESS, Cluj- Napoca, 2006; - Biro D., Prelegeri „Curs de Fizică generală” (format electronic, CD, revizuit), Universitatea „Petru Maior”, Tîrgu-Mureş, 2006; - Berkeley, Cursul de fizică - Electricitate şi Magnetism (Vol. 2), Editura Didactică şi pedagogică, Bucureşti, 1982; - Berkeley, Cursul de fizică - Mecanică (Vol.1), Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1981; - Fechete R., Elemente de fizică pentru ingineri, Editura U.T.PRESS, Cluj Napoca, 2008; - Feynmann R.P., Leighton R. B., Sands M., Fizica modernă, Vol. I - III. Editura Tehnică, Bucureşti, 1970; - Gîju S., Băţagă E., Lucrări de laborator - Fizică. Editura - Universitatea „Petru Maior”, Tîrgu-Mureş, 1991; - Gîju S., Teorie şi Probleme, Editura Universitatea. „Petru Maior”, Tîrgu-Mureş, 2001; - Gîju S., Curs de Fenomene termice şi electromagnetice, Editura Universitatea „Petru Maior”, Tîrgu-Mureş, 2003; - Halliday D., Resnick R., Fizica, vol. I şi II. Editura Didactică. şi Pedagogică, Bucureşti, 1975; - Hudson A., Nelson R., University Physics, Second Edition, Saunders College Publishing, New York, 1990; - Modrea A. , Lucrări de laborator” (format electronic), Universitatea, „Petru Maior”, Tîrgu-Mureş, 2006; - Modrea A., Curs de Fizică generală”(format electronic), Universitatea, Petru Maior”, Tîrgu-Mureş, 2006; - Oros C., Fizică generală-format electronic, Universitatea „Valahia”, Târgovişte, 2008; - Serway R. A., Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics, Second Edition, Saunders College Publishing, New York, 1986.

294

TEST DE EVALUARE

1. Materia poate să existe sub formă de: a) substanţă b) câmp 2. Mărimea fizică caracteristică unor particule elementare, o proprietate intrinsecă a acestora, care determină existenţa interacţiunilor electromagnetice dintre ele, valoarea energiei (tăria) acestor interacţiuni este: a) substanţa b) atomul c) molecula d) sarcina electrică 3. În natură există următoarele tipuri de interacţiuni: a) interacţiuni gravitaţionale b) interacţiuni electromagnetice c) interacţiuni tari d) interacţiuni slabe.

Încercuiţi răspunsurile corecte la următoarele întrebări. ATENŢIE: pot exista unul, niciunul sau mai multe răspunsuri corecte la aceeaşi întrebare. Timp de lucru :15 minute

295

4. Sarcina netă a oricărui corp este egală cu suma algebrică a sarcinilor particulelor elementare din care este alcătuit acel corp, reprezintă legea: a) legea conservării sarcinii electrice b) legea cuantificării sarcinii electrice c) niciuna 5. Densităţile de sarcină electrică sunt:

a) densitatea liniară de sarcină:

,dldq

sarcina unităţii de lungime

b) densitatea superficială de sarcină:

,dSdq

sarcina unităţii de suprafaţă

c) densitatea volumică de sarcină

,dVdq

sarcina unităţii de volum

6. Proprietăţile forţei coulombiane dintre două sarcini q1 şi q2 sunt:

a) - nu este proporţională cu produsul sarcinilor q1 şi q2 b) - nu este invers proporţională pătratul distanţei dintre sarcini c) - nu este centrală d) - nu este de respingere dacă sarcinile sunt de acelaşi semn e) - nu este de atracţie dacă sarcinile sunt de semne diferite f) - nu satisfac legea a treia a lui Newton g) - nu satisfac principiul suprapunerii

Grila de evaluare: 1.-a,b; 2.-d; 3.-a,b,c, d; 4.-b; 5.-a,b,c; 6-niciunul.