Elektrostatik qüvvə – problemlər və həllər

Elektrostatik qüvvə – problemlər və həllər

1. Statik elektrik qüvvəsi 144 N-dirsə, hər ^iki yük arasındakı məsafə nə qədərdir ... (1 μC = 10 ^-6 C və k = 9.10 ⁹ Nm².C ^-2 )

Məlumdur:

Elektrik qüvvəsi (F ₁₂ ) = 144 N

Şarj 1 (q1 ₎ = 10 μC = 10 x 10 ^-6 C

Şarj 2 (q2 ₎ = 4 μC = 4 x 10 ^-6 C

Sabit (k) = 9 x 10 ⁹ Nm ² .C ^-2

C = Kulon, N = Nyuton, m = metr

Axtarılan: Hər iki yük arasındakı məsafə (r)

Həll yolu:

Kulon qanununun tənliyi :

F = statik elektrik qüvvəsi, k = Kulon sabiti, q = elektrik yükü, r = hər iki yük arasındakı məsafə

Hər iki yük arasındakı məsafə (r) = 5 x 10 ^-2 metr = 5 x 10 ^-2 x 10 ² sm = 5 sm.

2. Bir - birindən r məsafə ilə ayrılan iki yük . Statik elektrik qüvvəsi 3.6 N-dirsə, hər iki yük arasındakı məsafə nə qədərdir (1 μC = 10 ^-6 C və k = 9.10 ⁹ Nm².C ^{-2 )}?

Məlumdur:

Elektrik qüvvəsi (F12 ₎ = 3.6 N

Şarj 1 (q1 ₎ = 9 μC = 9 x 10 ^-6 C

Şarj 2 (q2 ₎ = 4 μC = 4 x 10 ^-6 C

Kulon sabiti (k) = 9 x 10 ⁹ Nm ² .C ^-2

C = Kulon, N = Nyuton, m = metr

Axtarılan: Hər iki yük arasındakı məsafə (r)

Həll yolu:

Hər iki yük arasındakı məsafə (r) = 0.3 m = 0.3 x 100 sm = 30 sm.

3. Aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi üçnöqtəli yüklər. A nöqtəsində statik elektrik qüvvəsinin böyüklüyü nədir (k = 9.10 ⁹ Nm ² .C ^-2 ; 1 μ = 10 ^-6 )

Məlumdur:

Ittiham A (q)_A) = -2 μC = -2 x 10^-6 C

B yükü (q _B ) = 8 μC = 8 x 10 ^-6 C

Şarj C (q _C ) = 4,5 μC = 4,5 x 10 ^-6 C

Kulon sabiti ( k) = 9 x 10 ⁹ Nm ² .C ^-2

A və B yükləri arasındakı məsafə (r _AB ) = 4 sm = 4 x 10 ^-2 m

A və C yükləri arasındakı məsafə (r _AC ) = 3 sm = 3 x 10 ^-2 m

C = Kulon, N = Nyuton, m = metr

İstənilən: A nöqtəsindəki statik elektrik qüvvəsi

Həll yolu:

Kulon qanununun tənliyi:

F = statik elektrik qüvvəsi , k = Kulon sabiti , q = elektrik yükü , r = hər iki yük arasındakı məsafə

A nöqtəsindəki statik elektrik qüvvəsi:

4. Aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi üçnöqtəli yüklər. B yükünün (k = 9.10 ⁹ Nm2.C ^{-2 ;} 1 μC = 10 ^-6 C ) təsir etdiyi Kulon qüvvəsinin böyüklüyü nədir?

Məlumdur:

q _A = 10 µC = 10 x 10 ^-6 C = 10 ^-5 Kulon

q _B = 10 µC = 10 x 10 ^-6 = 10 ^-5 Kulon

q _C = 20 µC = 20 x 10 ^-6 = 2 x 10 ^-5 Kulon

r _AB = 0.1 metr = 10 ^-1 m

r _BC = 0.1 metr = 10 ^-1 m

k = 9 x 10 ⁹ Nm ² C ⁻²

Axtarılır: Ştat B-nin yaşadığı Kulon qüvvəsi

Həll yolu:

B yükünə iki Kulon qüvvəsi təsir edir: A və B yükləri arasındakı Kulon qüvvəsi (F _AB ) və B və C yükləri arasındakı Kulon qüvvəsi (F _{BC ). B yükünün yaşadığı Kulon qüvvəsi F AB} və F _BC -nin xalis qüvvəsidir.

A və B yükləri arasındakı Kulon qüvvəsi:

A yükü müsbət, B yükü isə müsbət işarə ilə işarələnmişdir ki, F _AB C yükünü göstərir.

B və C yükləri arasındakı Kulon qüvvəsi:

B yükü müsbət, C yükü isə müsbət işarə ilə işarələnmişdir ki, F _BC A yükünü göstərir.

B yükünün yaşadığı Kulon qüvvəsi:

F _B = F _BC – F _AB = 180 – 90 = 90 N

_{B ( FB )} yükünün təsir etdiyi Kulon qüvvəsi 90 Nyutondur. _FB -nin istiqaməti F _BC nöqtələrinin A yükünə təsir istiqaməti ilə eynidir.

5. B yükünə təsir edən Kulon qüvvəsinin böyüklüyünü və istiqamətini təyin edin ( k = 9 x 109 ^Nm2 C ^{−2 ,} 1 μC = 10 ⁻⁶ C).

Məlumdur:

A (q _A ) = +Q yükü

B yükü (q _B ) = -2Q

C (q _C ) = -Q yükü

A və B yükləri arasındakı məsafə (r _AB ) = r

B və C yükləri arasındakı məsafə (r _BC ) = 2r

k = 9 x 10 ⁹ Nm ² C ⁻²

Axtarılan: B yükünə təsir edən Kulon qüvvəsinin miqyası və istiqaməti

Həll yolu:

A və B yükləri arasındakı Kulon qüvvəsi:

A yükü müsbət, B yükü isə mənfidir, beləliklə, F _AB -nin istiqaməti A yükünə işarə edir.

B yükü ilə C yükü arasındakı Kulon qüvvəsi:

_{B yükü mənfi, C yükü isə mənfidir, beləliklə, F BC} -nin istiqaməti A yükünə işarə edir.

B yükünə xalis qüvvə təsiri:

F = F_AB +F_BC = 2 kQ²/r² + 0.5 kQ²/r² = 2.5 kQ²/r² = 2.5 kQ² r^-2

Qüvvənin A yükünə və ya sola doğru yönəlmiş istiqaməti.