3 vrae oor elektriese veldvergelykings
1. 'n Geleidende bal met 'n radius van 10 cm het 'n elektriese lading van 500 μC. Punte A, B en C lê in lyn met die middelpunt van die bal op 'n afstand van onderskeidelik 12 cm, 10 cm en 8 cm vanaf die middelpunt van die bal. Bereken die elektriese veldsterkte by punte A, B en C!
bekende:
Die radius van die geleidende bal (R) = 10 cm = 0.1 m
Elektriese lading (q) = 500 μC = 500 x 10-6 C
r A = 12 cm = 0,12 m
rB = 10 cm = 0,1 m
rC = 8 cm = 0,08 m
Coulomb-konstante (k) = 9 x 10⁶
Gewenste: Die elektriese veldsterkte by punt A (EA ) , by punt B (EB ) en by punt C ( EC )
Oplossing:
a) Die elektriese veldsterkte by punt A
E A = kq / r A 2 = (9 x 10 9 )(500 x 10 -6 ) / (0,12) 2 = (4500 x 10 3 ) / 0,0144 = 312500 x 10 3 = 3,125 x 10 8 N/C
b) Die elektriese veldsterkte by punt B
E B = kq / r B 2 = (9 x 10 9 )(500 x 10 -6 ) / (0,1) 2 = (4500 x 10 3 ) / 0,01 = 450.000 x 10 3 = 4,5 x 10 8 N/C
c) Die elektriese veldsterkte by punt C
E C = 0 vir in die bal wees.
2. As 'n toetslading van 4 nC op 'n punt geplaas word, ervaar die lading 'n krag van 5 × 10 – 4 N. Wat is die grootte van die elektriese veld E op daardie punt?
Bekend:
Toets elektriese lading (q) = 4 nC = 4 x 10-9 Coulomb
Elektriese krag (F) = 5 × 10⁻⁴ N
Gewenste: Die grootte van die elektriese veld (E)
Oplossing:
E = F / q = (5 × 10⁻⁴ ) / (4 x 10⁻⁶ ) = 1,25 x 10⁻⁴ N /C
3. Twee ladings q, B = 12 μC en q, C = 9 μC word by die hoekpunte van 'n reghoekige driehoek geplaas soos in Fig. Bepaal die elektriese veldsterkte wat by punt A gevoel word!
Bekend:
Lading by punt B (qB) = 12 μC = 12 x 10-6 C
Lading by punt C (qC) = 9 μC = 9 x 10-6 C
Coulomb-konstante (k) = 9 x 10⁶
r AC = 4 cm = 0,04 m
r AB = 3 cm = 0,03 m
Gesoek: elektriese veldsterkte by punt A
Oplossing:
E AC = kq / r² = (9 x 10⁶ ) (9 x 10⁻⁶ ) / (0,04) ² = 81 x 10⁶ / 0,0016 = 5,0 x 10⁶ N/C
E AB = kq / r² = (9 x 10⁶ ) (9 x 10⁻⁶ ) / (0,03) ² = 81 x 10⁶ / 0,0009 = 9,0 x 10⁶ N/C
