1. Arvutage elektrivälja tugevus ja suund punktis A , mis asub punktlaengust Q = +10 μC 5 cm kaugusel. k = 9 x 10⁻⁶ Nm² C⁻² , 1 μC = 10⁻⁶ C.
Tuntud:
Elektrilaeng (Q) = +10 μC = +10 x 10⁻⁶ C
Punkti A ja punktlaengu vaheline kaugus Q (r A ) = 5 cm = 0.05 m = 5 x 10⁻² m
k = 9 × 10⁻⁹ Nm² C −2
Otsitakse: elektrivälja tugevust ja suunda punktis A.
lahendus:
Elektrivälja suund punktis A:
Elektrilaeng on positiivne, seega on elektrivälja suund elektrilaengust ja punktist A eemale.
[irp]
2. Arvutage elektrivälja tugevus ja suund punktis P, mis asub 10 cm kaugusel punktlaengust Q = -20 μC . k = 9 x 109 Nm 2 C −2 , 1 μC = 10 −6 C.
Tuntud:
Elektrilaeng (q) = -20 μC = -20 x 10⁻⁶ C
Punkti P ja elektrilaengu vaheline kaugus (rP ) = 10 cm = 0.1 m = 1 x 10⁻¹ m
k = 9 × 10⁻⁹ Nm² C −2
Otsitakse: elektrivälja tugevust ja suunda punktis P.
lahendus:
Elektrivälja suund punktis A:
Elektrilaeng on negatiivne, seega elektrivälja suund on elektrilaengu suunas.
[irp]
3. Kahte punktlaengut lahutab 40 cm kaugus. Milline on elektrivälja suurus ja suund kahe laengu vahel punktis P, mis asub punktist A 20 cm kaugusel?
Tuntud:
Laeng A (q A ) = -2 μC = -2 x 10 -6 C
Laeng B (q B ) = + 4 μC = + 4 x 10 -6 C
Laengu A ja punkti P vaheline kaugus (r AP ) = 20 cm = 0.2 m = 2 x 10⁻¹ m
Laengu B ja punkti P vaheline kaugus (r BP ) = 20 cm = 0.2 m = 2 x 10⁻¹ m
Otsitakse: elektrivälja tugevust ja suunda punktis P.
lahendus:
Laeng A on negatiivne, nii et elektrivälja suund on suunatud Q A poole (vasakule).
Laeng B on positiivne, nii et elektrivälja punktide suund on Q B -st eemale (vasakule).
Punktis A olev elektriväli kokku:
E = E A + E B
E = (4.5 × 10⁻¹ ) + (9 × 10⁻¹ )
E = 13.5 x 10⁻⁶ N /C
Elektrivälja suund on suunatud Q A suunas (vasakule).
[irp]
4. Elektrivälja tugevus on null punktis…
Laeng A ja laeng B on positiivsed, nii et elektrivälja suurus on null, mis asub punktis P, mõlema laengu vahel.
Tuntud:
Laeng A (q A ) = + 20 μC = + 20 x 10 −6 C
Laeng B (q B ) = +40 μC = +40 x 10 −6 C
k = 9 × 10⁻⁹ Nm² C −2
Laengu A ja laengu B vaheline kaugus = 20 cm
Laeng A ja punkti P vahel (r AP ) = a
Laengu B ja punkti P vaheline kaugus (r BP ) = 20 – a
Otsitakse: Elektrivälja tugevus on null ja see asub punktis….
lahendus:
Laengu A tekitatud elektrivälja suurus punktis P
Laeng A on positiivne, nii et elektrivälja punktide suund on laengust A eemale (paremale).
Laengu B tekitatud elektrivälja suurus punktis P:
Laeng B on positiivne, nii et elektrivälja punktide suund on laengust B eemale (vasakule).
Punktis P = 0 olev elektriväli kokku:
Me kasutame ruutvõrrandit a määramiseks.
Elektrivälja suurus on null ja see asub 8 cm kaugusel laengust A või 12 cm kaugusel laengust B.
[irp]
5. Kus asub punkt P alloleva joonise põhjal, nii et elektriväli punktis P on null? (k = 9 x 10⁻⁹ Nm² C⁻² , 1 μC = 10⁻⁶ C )
Lahendus
To Arvutage elektrivälja tugevus punktis P, eeldades, et punktis P on positiivne testlaeng. Q1 on positiivne ja Q2 on negatiivne, seega punkt P peab asuma Q-st paremal2 või Q-st vasakul1Kui punkt P asub Q-st vasakul1; Q tekitatud elektriväli1 punktis P on vasakul (Q-st eemal)1) ja Q tekitatud elektrivälja2 punktis P paremale (Q suunas)1). Elektrivälja suund on vastupidine, nii et kaks elektrivälja elimineerivad teineteise, nii et elektrivälja tugevus punktis P on null.
Tuntud:
Q1 = +9 μC = +9 × 10⁻⁶ C
Q² = -4 μC = -4 x 10⁻⁶ C
k = 9 × 10⁻⁹ Nm² C −2
Laengu 1 ja laengu 2 vaheline kaugus = 3 cm
Kaugus Q1 ja punkti P vahel ( r1P ) = a
Q 2 ja punkti P vaheline kaugus (r 2P ) = 3 + a
Otsitakse punkti P asukohta nii, et elektriväli punktis P oleks null.
lahendus:
Punkt P asub Q1-st vasakul.
Q1 poolt punktis P tekitatud elektriväli :
Testlaeng on positiivne ja Q1 on positiivne, seega elektrivälja suund on vasakule.
Q2 poolt punktis P tekitatud elektriväli :
Testlaeng on positiivne ja Q2 negatiivne , seega elektrivälja suund on paremale.
Neto elektriväli punktis A:
Kasutage ruutvõrrandi valemit, et määrata a:
a = -1.25, b = -13.5, c = -20.25
Q2 ja punkti P vaheline kaugus (r2P ) = 3 + a = 3 – 1.8 = 1.2 cm.
Punkt P asub Q 1- st 1.2 cm paremal.
[irp]
