Grym electrostatig – problemau ac atebion
1. Os yw'r grym trydan statig yn 144 N, beth yw'r pellter rhwng y ddau wefr … (1 μC = 10⁻⁶ C a k = 9.10⁻⁶ Nm².C⁻² )
Adnabyddus:
Grym trydanol (F12 ) = 144 N
Gwefr 1 (q² ) = 10 μC = 10 x 10⁻⁶ C
Gwefr 2 (q² ) = 4 μC = 4 x 10⁻⁶ C
Cysonyn (k) = 9 x 10^ 9 Nm ^ 2.C -2
C = Coulomb, N = Newton, m = metr
Eisiau: Pellter rhwng y ddau wefr (r)
Datrysiad:
Hafaliad cyfraith Coulomb :
F = y grym trydan statig, k = cysonyn Coulomb, q = gwefr drydanol, r = pellter rhwng y ddau wefr
Pellter rhwng y ddau wefr (r) = 5 x 10⁻² metr = 5 x 10⁻² x 10⁻² cm = 5 cm.
2. Dau wefr wedi'u gwahanu gan bellter o r . Os yw'r grym trydan statig yn 3.6 N, beth yw'r pellter rhwng y ddwy wefr ( 1 μC = 10⁻⁶ C a k = 9.10⁻¹ Nm².C⁻² )
Adnabyddus:
Grym trydanol (F12 ) = 3.6 N
Gwefr 1 (q² ) = 9 μC = 9 x 10⁻⁶ C
Gwefr 2 (q² ) = 4 μC = 4 x 10⁻⁶ C
Cysonyn Coulomb (k) = 9 x 10^ 9 Nm ^ 2.C -2
C = Coulomb, N = Newton, m = metr
Eisiau: Pellter rhwng y ddau wefr (r)
Datrysiad:
Pellter rhwng y ddau wefr (r) = 0.3 m = 0.3 x 100 cm = 30 cm.
3. Tair gwefr pwynt fel y dangosir yn y ffigur isod. Beth yw maint y grym trydan statig ym mhwynt A (k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 ; 1 μ = 10 -6 )
Adnabyddus:
Tâl A (qA) = -2 μC = -2 x 10-6 C
Gwefr B (qB ) = 8 μC = 8 x 10-6 C
Gwefr C (q C ) = 4,5 μC = 4,5 x 10-6 C
Cysonyn Coulomb (k) = 9 x 10^ 9 Nm ^ 2.C -2
Pellter rhwng gwefrau A a B (r AB ) = 4 cm = 4 x 10⁻² m
Pellter rhwng gwefrau A a C (r AC ) = 3 cm = 3 x 10⁻² m
C = Coulomb, N = Newton, m = metr
Eisiau: Y grym trydan statig ym mhwynt A
Datrysiad:
Hafaliad cyfraith Coulomb:
F = y grym trydan statig , k = cysonyn Coulomb , q = gwefr drydanol , r = pellter rhwng y ddwy wefr
Y grym trydan statig ym mhwynt A:
4. Gwefrau tair pwynt fel y dangosir yn y ffigur isod. Beth yw maint grym Coulomb a brofir gan Wefr B (k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 ; 1 μC = 10 -6 C ).
Adnabyddus:
q A = 10 µC = 10 x 10-6 C = 10-5 Coulomb
q B = 10 µC = 10 x 10-6 = 10-5 Coulomb
q C = 20 µC = 20 x 10-6 = 2 x 10-5 Coulomb
r AB = 0.1 metr = 10 -1 m
r BC = 0.1 metr = 10 -1 m
k = 9 x 10⁶ Nm² C −2
Eisiau: Grym Coulomb a brofwyd gan Wefr B
Datrysiad:
Mae dau rym Coulomb yn gweithredu ar wefr B, grym Coulomb rhwng gwefrau A a B (F AB ) a grym Coulomb rhwng gwefrau B a C (F BC ). Y grym Coulomb a brofir gan wefr B yw grym net F AB ac F BC.
Grym Coulomb rhwng gwefrau A a B:
Mae gwefr A wedi'i llofnodi'n bositif a gwefr B wedi'i llofnodi'n bositif fel bod F AB yn pwyntio at wefr C.
Grym Coulomb rhwng gwefrau B a C:
Llofnododd gwefr B yn bositif a llonodd gwefr C yn bositif fel bod F BC yn pwyntio at wefr A.
Grym Coulomb a brofir gan wefr B:
F B = F BC – F AB = 180 – 90 = 90 N
Grym Coulomb a brofir gan wefr B (F₂B ) yw 90 Newton. Mae cyfeiriad F₂B yr un fath â chyfeiriad F₂BC at wefr A.
5. Pennwch faint a chyfeiriad grym Coulomb ar wefr B ( k = 9 x 10⁶ Nm² C⁻² , 1 μC = 10⁶ C ).
Adnabyddus:
Gwefr A (qA ) = +Q
Gwefr B (q B ) = -2Q
Gwefr C (q C ) = -Q
Pellter rhwng gwefrau A a B (r AB ) = r
Pellter rhwng gwefrau B a C (r BC ) = 2r
k = 9 x 10⁶ Nm² C −2
Eisiau: Maint a chyfeiriad grym Coulomb ar wefr B
Datrysiad:
Grym Coulomb rhwng gwefrau A a B:
Mae gwefr A yn bositif a gwefr B yn negatif fel bod cyfeiriad F AB yn pwyntio at wefr A.
Grym Coulomb rhwng gwefr B a gwefr C:
Mae gwefr B yn negatif a gwefr C yn negatif fel bod cyfeiriad F BC yn pwyntio at wefr A.
Gweithred grym net ar wefr B:
F = FAB + F.BC = 2 k Q2/r2 + 0.5 k Q2/r2 = 2.5 k Q2/r2 = 2.5 k Q2 r-2
Mae cyfeiriad y grym yn pwyntio at wefr A neu i'r chwith.
