Hello, dear friend, you can consult us at any time if you have any questions, add WeChat: daixieit

ELEC210: Problem set 2 (Lectures 2-5)

1.   Four charges with Q = 3 pC are at the corners of a square with side length of 1 m. The two charges on the left side of the square are positive. The two charges on the right side are negative (εr=1).

Find the field E at the centre of the square.

2.   A charge 30 nC is located at the point (x, y, z) = (0, 2, 0) m and a charge of –30 nC is located at the point (0, -2, 0) m. Assume that the surrounding material has relative dielectric constant εr =1.

Find E at point A = (4, 2, 4) m

3.    A square with sides of 1 m has a point charge Q1 = +1 pC at the upper left corner and a point charge Q2= -10 pC at the lower left corner. (εr =1)

a)   Find the potential at the centre of the square.

b)   How could you determine the spatial distribution of potential?

4.   (a) Find the potential at T = 40 cm and T =  10 cm from a charge Q = 0.2 nC. Assume that the surrounding material has relative dielectric constant εr  =1.

(b) What is the potential difference between these two points. (εr =1)

5.   The electric potential near the origin of a system of coordinate system is given by

V = a xଶ + byଶ + czଶ

Find the field at the point (1, 2, 3)

6.   Consider a region where the electric flux density has spatial dependence given by

D =  x ଶ ො(x) + 2y ො(y) + 3zଷ ̂(z)  nC mିଶ

Find the total charge in a cube defined by the six planes for which

0    < x < 3, 0 < y < 3, 2 < z < 5

7.   A 2 µF capacitor is charged by connecting it to a  100 V d.c. supply.

Determine the energy stored and the charge on the capacitor