La grandeco kaj direkto de elektraj kampoj - problemoj kaj solvoj

1. Kalkulu la magnitudon kaj direkton de la elektra kampo ĉe punkto A situanta je 5 cm de punkta ŝargo Q = +10 μC. k = 9 x 10⁶ Nm² C −2 , 1 μC = 10⁻⁶ C )

Konata:

Elektra ŝargo (Q) = +10 μC = +10 × 10⁻⁶ C

La distanco inter punkto A kaj punkta ŝargo Q (r A ) = 5 cm = 0.05 m = 5 x 10⁻² m

k = 9 × 10⁶ Nm² C⁻²

Dezirata: La grandeco kaj direkto de la elektra kampo ĉe punkto A

Solvo:

La grandeco kaj direkto de elektraj kampoj - problemoj kaj solvoj 1

La direkto de la elektra kampo ĉe punkto A:

La elektra ŝargo estas pozitiva, tial la direkto de la elektra kampo estas for de la elektra ŝargo kaj indikas A.

Vidu ankaŭ  Impeto - problemoj kaj solvoj

2. Kalkulu la magnitudon kaj direkton de la elektra kampo ĉe punkto P situanta je 10 cm de punkta ŝargo Q = -2⁻⁴ 0 μC. k = 9 × 10⁶ Nm² C −2 , 1 μC = 10⁻⁶ C.

Konata:

Elektra ŝargo (q) = -20 μC = -20 x 10⁻⁶ C

La distanco inter punkto P kaj elektra ŝargo (rP ) = 10 cm = 0.1 m = 1 x 10⁻¹ m

k = 9 × 10⁶ Nm² C⁻²

Dezirata: La grandeco kaj direkto de la elektra kampo ĉe punkto P

Solvo:

La grandeco kaj direkto de elektraj kampoj - problemoj kaj solvoj 2

La direkto de la elektra kampo ĉe punkto A:

La elektra ŝargo estas negativa, tial la direkto de la elektra kampo al la elektra ŝargo.

Vidu ankaŭ  Leĝo pri idealaj gasoj - problemoj kaj solvoj

3. Du punktaj ŝargoj estas apartigitaj per distanco de 40 cm. Kio estas la grando kaj direkto de la elektra kampo ĉe la punkto P inter la du ŝargoj, kiu estas 20 cm de punkto A?

La grandeco kaj direkto de elektraj kampoj - problemoj kaj solvoj 3

Konata:

Ŝarĝo A (q A ) = -2 μC = -2 x 10⁻⁶ C

Ŝarĝo B (q B ) = + 4 μC = +4 x 10⁻⁶ C

La distanco inter ŝargo A kaj punkto P (r AP ) = 20 cm = 0.2 m = 2 x 10⁻¹ m

La distanco inter ŝargo B kaj punkto P (r BP ) = 20 cm = 0.2 m = 2 x 10⁻¹ m

Dezirata: La grandeco kaj direkto de la elektra kampo ĉe punkto P.

Solvo:

La grandeco kaj direkto de elektraj kampoj - problemoj kaj solvoj 4

Ŝargo A estas negativa tiel ke la direkto de la elektra kampo montras al Q A (maldekstren).

La grandeco kaj direkto de elektraj kampoj - problemoj kaj solvoj 5

Ŝargo B estas pozitiva tiel ke la direkto de la elektra kampo estas for de Q B (maldekstren).

La tuta elektra kampo ĉe punkto A:

E = E A + E B

E = (4.5 × 10⁻⁵ ) + (9 × 10⁻⁵ )

E = 13.5 × 10⁵ N /C

La direkto de la elektra kampo montras al Q A (maldekstren).

Vidu ankaŭ  La unua regulo de Kirchhoff - problemoj kaj solvoj

4. La grando de la elektra kampo estas nulo ĉe…

La grandeco kaj direkto de elektraj kampoj - problemoj kaj solvoj 6

La ŝargo A estas pozitiva kaj la ŝargo B estas pozitiva, tiel ke la magnitudo de la elektra kampo estas nulo, situanta ĉe punkto P, inter ambaŭ ŝargoj.

Konata:

Ŝarĝo A (q A ) = + 20 μC = +20 x 10 −6 C

Ŝarĝo B (q B ) = +40 μC = +40 x 10 −6 C

k = 9 × 10⁶ Nm² C⁻²

La distanco inter ŝargo A kaj ŝargo B = 20 cm

La ŝargo inter ŝargo A kaj punkto P (r AP ) = a

La distanco inter ŝargo B kaj punkto P (r BP ) = 20 – a

Dezirata: La magnitudo de la elektra kampo estas nulo, situanta ĉe….

Solvo:

La grando de la elektra kampo produktita de ŝargo A ĉe punkto P

La grandeco kaj direkto de elektraj kampoj - problemoj kaj solvoj 7

Ŝarĝo A estas pozitiva tiel ke la direkto de la elektra kampo estas for de ŝargo A (dekstren).

La grando de la elektra kampo produktita de ŝargo B ĉe punkto P:

La grandeco kaj direkto de elektraj kampoj - problemoj kaj solvoj 8

Ŝarĝo B estas pozitiva tiel ke la direkto de la elektra kampo estas for de ŝargo B (maldekstren).

La tuta elektra kampo ĉe punkto P = 0:

La grandeco kaj direkto de elektraj kampoj - problemoj kaj solvoj 9

Ni uzas la kvadratan formulon por determini a.

La grandeco kaj direkto de elektraj kampoj - problemoj kaj solvoj 10

La grando de la elektra kampo estas nulo, situanta je 8 cm de ŝargo A aŭ 12 cm de ŝargo B.

Vidu ankaŭ  Angula movokvanto - problemoj kaj solvoj

5. Surbaze de la suba figuro, kie estas la punkto P tiel ke la elektra kampo ĉe punkto P estas nulo? (k = 9 x 10⁶ Nm² C⁻² , 1 μC = 10⁻⁶ C )

La grandeco kaj direkto de elektraj kampoj - problemoj kaj solvoj 11

solvaĵo

Tkalkulu la elektran kampan intensecon ĉe punkto P, supozante ke ĉe punkto P estas pozitiva testŝargo. Q1 estas pozitiva kaj Q2 estas negativa, tial punkto P devas esti dekstre de Q2 aŭ maldekstre de Q1Se punkto P estas maldekstre de Q1; la elektra kampo generita de Q1 ĉe la punkto P estas maldekstre (for de Q1) kaj la elektra kampo generita de Q2 ĉe la punkto P dekstren (direkte al Q1). La direkto de la elektra kampo estas kontraŭa, tiel ke la du elektraj kampoj unu la alian forigas, tiel ke la intenseco de la elektra kampa ĉe punkto P estas nulo.

Konata:

Q1 = +9 μC = +9 x 10⁻⁶ C

= -4 μC = -4 × 10⁻⁶ C

k = 9 × 10⁶ Nm² C⁻²

Distanco inter ŝargo 1 kaj ŝargo 2 = 3 cm

Distanco inter Q₁ kaj punkto P (r₁P ) = a

Distanco inter Q₂ kaj punkto P (r₂P ) = 3 + a

Dezirata: loko de punkto P tiel ke la elektra kampo ĉe punkto P estas nulo

Solvo:

Punkto P estas maldekstre de Q1.

La elektra kampo produktita de Q₂ ĉe punkto P:

La grandeco kaj direkto de elektraj kampoj - problemoj kaj solvoj 12

La testŝargo estas pozitiva kaj Q1 estas pozitiva, tiel ke la direkto de elektra kampo estas maldekstren.

La elektra kampo produktita de Q₂ ĉe punkto P:

La grandeco kaj direkto de elektraj kampoj - problemoj kaj solvoj 13

La testŝargo estas pozitiva kaj Q₂ estas negativa, tiel ke la direkto de elektra kampo estas dekstren.

Neta elektra kampo ĉe punkto A:

La grandeco kaj direkto de elektraj kampoj - problemoj kaj solvoj 14

Uzu la kvadratan formulon por determini a :

a = -1.25, b = -13.5, c = -20.25

La grandeco kaj direkto de elektraj kampoj - problemoj kaj solvoj 15

Distanco inter Q₂ kaj punkto P (r₂P ) = 3 + a = 3 – 1.8 = 1.2 cm.

Punkto P estas 1.2 cm dekstre de Q1.

Vidu ankaŭ  Impeto kaj impulso - problemoj kaj solvoj

Lasu komenton