Foarbyldfragen oer de wet fan Coulomb

10 foarbylden fan 'e wet fan Coulomb

1. Twa ladingen binne rangearre lykas werjûn yn 'e ûndersteande figuer. De lading by A is +8 mikro Coulombs en de lading by B is -5 mikro Coulombs. De grutte fan 'e Coulomb-krêft dy't op beide ladingen wurket is… (k = 9 x 10 ⁹ Nm ² C ⁻² , 1 mikro Coulombs = 10 ⁻⁶ C)

Diskusje
It is bekend :

frege De grutte fan 'e elektryske krêft dy't op beide ladingen wurket
Jawab :

Formule fan 'e wet fan Coulomb :

De grutte fan 'e elektryske krêft dy't op 'e twa ladingen wurket:

2. Elektryske lading P = +10 mikro Coulomb en elektryske lading Q = +20 mikro Coulomb binne skieden lykas werjûn yn 'e ôfbylding. De grutte fan 'e Coulomb-krêft dy't op beide ladingen wurket is…

Diskusje
It is bekend :

frege De grutte fan 'e Coulomb-krêft dy't op beide ladingen wurket
Jawab :

De grutte fan 'e Coulomb-krêft of elektryske krêft dy't op beide ladingen wurket is 125 Newton.

3. Trije elektryske ladingen wurde apart pleatst lykas te sjen is yn 'e ôfbylding! Lading A = -5 mikro Coulomb, lading B = +10 mikro Coulomb, en lading C = -12 mikro Coulomb. De grutte en rjochting fan 'e elektryske krêft op lading B binne…

Diskusje
It is bekend :

frege De grutte en rjochting fan 'e elektryske krêft op lading B
Jawab :
De elektryske krêft op lading B is it resultaat fan 'e elektryske krêft tusken ladings A en B en de elektryske krêft tusken ladings B en C.
De elektryske krêft tusken ladingen A en B :

Lading A is negatyf en lading B is posityf, dus de rjochting fan 'e Coulomb-krêft is nei lading A ta en fuort fan lading B (nei lofts).
De elektryske krêft tusken ladingen B en C :

Lading B is posityf en lading C is negatyf, dus de rjochting fan 'e Coulomb-krêft is nei lading C ta en fuort fan lading B (nei rjochts).
Resultearjende elektryske krêft op lading B :
Rjochting F_AB nei lofts en rjochting F_BC nei rjochts.
F_B =F_AB - F_BC = 675 N – 125 N = 550 Newton.
De rjochting fan 'e resultearjende elektryske krêft op lading B (F_B) = rjochting fan elektryske krêft F_AB, nammentlik nei lading C (nei rjochts).

4. De elektryske ladingen +Q1 ₌ 10 mikro-Coulombs, +Q2 ₌ 50 mikro-Coulombs en Q3 _binne skieden lykas te sjen is yn 'e ôfbylding. Sadat de elektryske krêft dy't op 'e lading Q2 = nul wurket, _dan is de lading _Q3 …

Diskusje
It is bekend :
Lading 1 (q₁) = +10 μC = +10 x 10^-6 Coulomb
Lading 2 (q₂) = +50 μC = +50 x 10^-6 Coulomb
De ôfstân tusken ladingen 1 en 2 (r₁₂) = 2 sm = 0,02 m = 2 x 10^-2 m
De ôfstân tusken ladingen 2 en 3 (r₂₃) = 6 sm = 0,06 m = 6 x 10^-2 m
De resultearjende elektryske krêft op lading 2 (F₂) = 0
frege lading 3 (q₃)
Jawab :
De elektryske krêft op lading 2 is it resultaat fan 'e elektryske krêft tusken ladings 1 en 2 mei de elektryske krêft tusken ladings 2 en 3.
De elektryske krêft tusken ladingen 1 en 2 :

Lading 1 is posityf en lading 2 is posityf, dus de rjochting is F₁₂ is rjochting lading 3 (nei rjochts).
De elektryske krêft tusken ladingen 2 en 3 :

Lading 2 is posityf en lading 3 is posityf, dus de rjochting is F₂₃ is rjochting lading 1 (nei lofts).
Resultearjende elektryske krêft op lading 2 = 0 :
Rjochting F₁₂ nei rjochts en rjochting F₂₃ nei lofts.

5. Yn 'e ôfbylding oan ' e kant is de ôfstjitkrêft dy't de twa ladingen ûnderfine 144 N, dus de ôfstân tusken de twa ladingen is… (1 ^μC = 10⁻⁶ ^C en k = ^9.10⁻⁶ Nm².C⁻² ⁾

A. 4 sm

B. 5 sm

C. 8 sm

D. 10 sm

E. 12 sm

Diskusje

It is bekend dat:

Elektryske krêft (F12 ₎ = 144 N

Lading 1 (q² ₎ = 10 μC = 10 x ^10⁻⁶ C

Lading 2 (q² ₎ = 4 μC = 4 x ^10⁻⁶ C

Coulomb-konstante (k) = 9 x 10^ ⁹ Nm ^{^} 2.C ^-2

C = Coulomb, N = Newton, m = meter

Fraach: De ôfstân tusken de twa ladingen (r)

Antwurd:

Formule fan 'e wet fan Coulomb:

Beskriuwing: F = elektryske krêft, k = Coulomb's konstante, q = elektryske lading, r = ôfstân tusken de twa elektryske ladingen.

De ôfstân tusken de twa ladingen (r) = 5 x 10⁻⁶⁻² ^meter = 5 x ^{10⁻⁶⁻²} x 10⁻⁶ ^sintimeter = 5 sintimeter.

It goede antwurd is B.

6. Twa elektryske ladingen binne lykas werjûn yn 'e ôfbylding hjirûnder. As de Coulomb- krêft dy't beide ladingen ûnderfine 3,6 N is, dan is de ôfstân tusken de twa ladingen… (1 μC = 10⁻⁶ ^C en k = ^9.10⁻⁶ Nm² ^. C⁻² ⁾

A. 30,0 sm

B. 27,0 sm

C. 9,0 sm

D. 3,0 sm

E. 0,3 sm

E. 12 sm

Diskusje

It is bekend dat:

Elektryske krêft (F12 ₎ = 3,6 N

Lading 1 (q² ₎ = 9 μC = 9 x ^10⁻⁶ C

Lading 2 (q² ₎ = 4 μC = 4 x ^10⁻⁶ C

Coulomb-konstante (k) = 9 x 10^ ⁹ Nm ^{^} 2.C ^-2

C = Coulomb, N = Newton, m = meter

Fraach: De ôfstân tusken de twa ladingen (r)

Antwurd:

Formule fan 'e wet fan Coulomb:

Beskriuwing: F = elektryske krêft, k = Coulomb's konstante, q = elektryske lading, r = ôfstân tusken de twa elektryske ladingen.

De ôfstân tusken de twa ladingen (r) = 0,3 meter = 0,3 x 100 sintimeter = 30 sintimeter.

It goede antwurd is A.

7. Trije puntladingen lizze op 'e hoeken fan in trijehoek, lykas te sjen is yn 'e ôfbylding. De grutte fan 'e Coulomb-krêft op punt A is… (k = 9.10 ⁹ Nm ² .C ^-2 ; 1 μ = 10 ^-6 )

A. 10 N.

B. 60 N.

C. 90 N.

D. 90 √2 N

E. 100 √2 N

Diskusje

It is bekend dat:

Lading A (qA ₎ = -2 μC = -2 x ^10-6 C

Lading B (qB ₎ = 8 μC = 8 x ^10-6 C

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

Coulomb-konstante (k) = 9 x 10^ ⁹ Nm ^{^} 2.C ^-2

De ôfstân tusken ladingen A en B (r _AB ) = 4 sm = 4 x ^10⁻² meter

De ôfstân tusken ladingen A en C (r _AC ) = 3 sm = 3 x ^10⁻² meter

C = Coulomb, N = Newton, m = meter

Fraach: Elektryske krêft op punt A

Antwurd:

Formule fan 'e wet fan Coulomb:

Beskriuwing: F = elektryske krêft, k = Coulomb's konstante, q = elektryske lading, r = ôfstân tusken de twa elektryske ladingen.

Elektryske krêft op punt A:

F _AB en F _AC foarmje in rjochte hoeke, dus de resultearjende krêft wurdt berekkene mei de formule fan Pythagoras.

It goede antwurd is D.

8. Twa objekten mei in elektryske lading Q₁ en Q₂ op in ôfstân fan r cm makket it in ôfstjitende krêft fan 10 N. Dan de lading Q₁ ferskowe sadat de krêft dy't ûntstiet 40 N wurdt. De konstante k = 9 x 10⁹ Nm².C^-2, dan de lading Q₁ moat ferpleatst wurde troch…

A. 1/2 r fuort fan Q ₂

B. 1/2 r komt by Q ₂

C. 1 r beweecht fuort fan Q ₂

D. 2 r komt by Q ₂

E. 2 r beweecht fuort fan Q ₂

Diskusje

It is bekend dat:

Ofstân tusken Q ₁ en Q ₂ = r sm

Ofstjitkrêft (F) = 10 N

As lading Q1 _ferskowe wurdt, is de ôfstjitkrêft (F) = 40 N

Konstante (k) = 9 x 10^ ⁹ Nm ^{^} 2.C ^-2

Fraach: lading Q ₁ moat ferpleatst wurde troch...

Antwurd:

Formule foar elektryske krêft:

^F = k _Q1 Q2 _/ r2

Ofstân (r) is omgekeerd evenredich mei krêft (F). Dit betsjut dat as de krêft grutter is, de ôfstân tusken de ladingen lytser sil wêze. Dus moat lading Q1 _tichter by lading Q2 _ferpleatst wurde.

It goede antwurd is B.

9. Elektryske lading +q₃ = 20 μC, +q₂ = 10 μC en q₁ skieden lykas te sjen is yn 'e ôfbylding. Sadat de Coulomb-krêft dy't wurket op 'e lading q₂ = nul dan de lading q₁ is …
A. +2 μC
B. –2 μC
C. +5 μC
D. –5 μC
E. +8 μC
Diskusje:
It is bekend :
+q₃ = 20 μC
+q₂ = 10 μC
frege :
q₁ =?
Jawab :
By lading q₂ wurkkrêft F₂₃ en F₂₁, wêr't F₂₃ nei lofts rjochte. Sadat de resultearjende krêft dy't op q wurket₂ gelyk oan nul dan q₁ moat posityf wêze, sadat de krêft F₂₁ nei rjochts rjochting.
Lading q₁ = +5 μC.
It goede antwurd is C.

10. Trije elektryske ladingen +q1 ₌ 5 μC, +q2 ₌ 10 μC en +q3 ₌ 10 μC lizze op in line. As a = 10 cm, dan is de grutte en rjochting fan 'e elektryske krêft dy't op lading q2 wurket … ₍ k = 9 x ¹⁰⁹ Nm2C - ^{2 )}

A. 7,5 N rjochting q₁
B. 11,25 N rjochting q₂
C. 15 N rjochting q₁
D. 22,5 N rjochting q₁
E. 78,75 N rjochting q₁
Diskusje:
It is bekend :
q₁= 5 μC, q₂ = 10 μC en q₃ = 10 μC
in = 0,1 m

frege :
De grutte en rjochting fan 'e resultearjende Coulomb-krêft op q₂ ?
Jawab :
Der binne twa Coulomb-krêften dy't wurkje op q₂, nammentlik F₂₁ en F₂₃, wêrby't de rjochting fan dizze twa krêften tsjinoersteld is. q₁ posityf en q₂ posityf sadat de krêft F₂₁ nei rjochts (rjochting q)₃). q₂ posityf en q₃ posityf sadat de krêft F₂₃ nei lofts (rjochting q)₁).

De grutte fan 'e resultearjende elektryske krêft = 90 N – 11,25 N = 78,75 N.
De rjochting fan 'e resultearjende krêft is itselde as de rjochting fan krêft F₂₃, rjochting q₁.
It goede antwurd is E.