Coulomb se wet – probleme en oplossings

1. Twee puntladings, QA = +8 μC en QB = -5 μC, word geskei deur 'n afstand r = 10 cm. Wat is die grootte van die elektriese kragDie konstante k = 8.988 x 109 Nm2C-2 = 9 x 109 Nm2C-2.

Coulomb se wet – probleme en oplossings 1

Bekend:

Lading A (qA ) = +8 μC = +8 x 10-6 C

Lading B (qB ) = -5 μC = -5 x 10⁻⁶ C

k = 9 x 10^ 9 Nm² C − 2

Die afstand tussen ladings A en B (r AB ) = 10 cm = 0.1 m

Gewenste : Die grootte van die elektriese krag

oplossing:

Formule van Coulomb se wet :

Coulomb se wet – probleme en oplossings 2

Die grootte van die elektriese krag:

Coulomb se wet – probleme en oplossings 16

[irp]

2. Twee gelaaide deeltjies soos in die figuur hieronder getoon. QP = +10 μC en Qq = +20 μC word geskei deur 'n afstand r = 10 cm. Wat is die grootte van die elektrostatiese krag?

Coulomb se wet – probleme en oplossings 4

Bekend:

Lading P (QP ) = +10 μC = +10 x 10-6 C

Lading Q (Q Q ) = +20 μC = +20 x 10⁻⁶ C

k = 9 x 10^ 9 Nm² C − 2

Die afstand tussen ladings P en Q (r PQ ) = 12 cm = 0.12 m = 12 x 10⁻² m

Gewenste: Die grootte van die elektriese krag

oplossing:

Coulomb se wet – probleme en oplossings 15

[irp]

3. Drie gelaaide deeltjies word in 'n lyn gerangskik soos in die figuur hieronder getoon. Lading A = -5 μC, lading B = +10 μC en lading C = -12 μC. Bereken die netto elektrostatiese krag op deeltjie B as gevolg van die ander twee ladings.

Coulomb se wet – probleme en oplossings 6

Bekend:

Lading A (qA ) = -5 μC = -5 x 10⁻⁶ C

Lading B (qB ) = +10 μC = +10 x 10-6 C

Lading C (qC ) = -12 μC = -12 x 10-6 C

k = 9 x 10^ 9 Nm² C − 2

Die afstand tussen deeltjies A en B (r AB ) = 6 cm = 0.06 m = 6 x 10⁻² m

Die afstand tussen deeltjies B en C (r BC ) = 4 cm = 0.04 m = 4 x 10⁻² m

Gewenste: Die grootte en die rigting van die netto elektrostatiese krag op deeltjie B

oplossing:

Die netto krag op deeltjie B is die vektorsom van die krag FBA wat deur deeltjie A op deeltjie B uitgeoefen word en die krag FBC wat deur deeltjie C op deeltjie B uitgeoefen word.

Die krag FBA wat deur deeltjie A op deeltjie B uitgeoefen word:

 

Coulomb se wet – probleme en oplossings 14

Die rigting van die elektrostatiese krag wys na deeltjie A (wys na links).

Die krag FBC wat deur deeltjie A op deeltjie B uitgeoefen word:

 

Coulomb se wet – probleme en oplossings 13

Die rigting van die elektrostatiese krag wys na deeltjie C (wys na regs).

Die netto elektrostatiese krag op deeltjie B :

FB = FAB – FBC = 675 N – 125 N = 550 Newton.

Die rigting van die netto elektrostatiese krag op deeltjie B wys na deeltjie C (wys na regs).

[irp]

4. +Q1 = 10 μC, +Q2 = 50 μC en Q3 word geskei soos in die figuur hieronder getoon. Wat is die elektrostatiese lading op deeltjie 3 as die netto elektrostatiese krag op deeltjie 2 nul is.

Coulomb se wet – probleme en oplossings 9

Bekend:

Lading 1 (q² ) = +10 μC = +10 x 10⁻⁶ C

Lading 2 (q² ) = +50 μC = +50 x 10⁻⁶ C

Die afstand tussen ladings 1 en 2 ( r12 ) = 2 cm = 0.02 m = 2 x 10-2 m

Die afstand tussen lading 2 en lading 3 (r²3 ) = 6 cm = 0.06 m = 6 x 10⁻² m

Die netto elektrostatiese krag op deeltjie 2 (F2 ) = 0

Gesoek : lading 3 (q 3 )

oplossing:

Die netto krag op deeltjie 2 is die vektorsom van die krag F21 wat deur deeltjie 1 op deeltjie 2 uitgeoefen word en die krag F23 wat deur deeltjie 3 op deeltjie 2 uitgeoefen word.

Die krag F21 wat deur deeltjie 1 op deeltjie 2 uitgeoefen word:

Coulomb se wet – probleme en oplossings 10

Die rigting van die elektrostatiese krag wys na deeltjie 3 (wys na regs).

Die krag F23 uitgeoefen op deeltjie 2 deur deeltjie 3: 

Die rigting van die elektrostatiese krag wys na deeltjie 1 (wys na links).

Die netto elektrostatiese krag op deeltjie 2 = 0:

Coulomb se wet – probleme en oplossings 11

Laat 'n boodskap