Foarbyld fan fragen oer elektryske fjilden

1. Punt A leit op in ôfstân fan 5 sm fan in lading fan +10 mikro Coulomb. De grutte en rjochting fan it elektryske fjild op punt A binne… (k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 mikro Coulomb = 10^-6 C)
Diskusje
It is bekend :

frege Grutte en rjochting fan it elektryske fjild op punt A
Jawab :

Rjochting fan it elektryske fjild op punt A :
De elektryske lading is posityf, dêrom is de rjochting fan it elektryske fjild fuort fan 'e elektryske lading en fuort fan punt A.

2. De ôfstân tusken punt P en in lading fan -20 mikro Coulomb is 10 sm. Bepale de elektryske fjildsterkte en rjochting fan it elektryske fjild op punt P.
Diskusje
It is bekend :

frege Grutte en rjochting fan it elektryske fjild op punt P
Jawab :

Rjochting fan it elektryske fjild op punt A :
De elektryske lading is negatyf, dêrom is de rjochting fan it elektryske fjild nei de elektryske lading ta en fuort fan punt P.

3. Twa elektryske ladingen binne skieden troch in ôfstân fan 40 sm. De elektryske fjildsterkte en rjochting fan it elektryske fjild op it punt yn 'e midden fan' e twa ladingen binne ...

Diskusje
Stel dat it punt yn 'e midden fan 'e twa ladingen punt P is.
It is bekend :

frege de grutte en rjochting fan it elektryske fjild op it punt yn 'e midden fan 'e twa ladingen (punt P)
Jawab :
It elektryske fjild dat generearre wurdt troch lading A op punt P :

Lading A is negatyf, dus de rjochting fan it elektryske fjild is nei lading A (nei lofts).
It elektryske fjild generearre troch lading B op punt P :

Lading B is posityf, dus de rjochting fan it elektryske fjild is fuort fan lading B (nei lofts).
Resultearjend elektrysk fjild op punt A :
E_A en E_B yn deselde rjochting, dêrom wurde se byinoar opteld.
E = E_A +E_B
E = (4,5 x 10⁵) + (9 x 10⁵)
E = 13,5 x 10⁵ N / C
De rjochting fan it elektryske fjild is nei lading A ta en fuort fan lading B (nei lofts).

4. De elektryske fjildsterkte is nul op in punt op in ôfstân fan…

Diskusje
Lading A is posityf en lading B is posityf, dus de elektryske fjildsterkte is nul, leit yn 'e midden fan' e twa ladingen. Stel dat it punt wêr't de elektryske fjildsterkte nul is punt P is.
It is bekend :

frege : nul elektryske fjildsterkte leit op in punt op in ôfstân fan ...
Jawab :
It elektryske fjild dat generearre wurdt troch lading A op punt P :

Lading A is posityf, dus de rjochting fan it elektryske fjild dat makke wurdt troch lading A op punt P is fuort fan lading A (nei rjochts).
It elektryske fjild generearre troch lading B op punt P :

Lading B is posityf, dus de rjochting fan it elektryske fjild dat makke wurdt troch lading B op punt P is fuort fan lading B (nei lofts).
Resultearjend elektrysk fjild op punt P = 0 :
E_A en E_B tsjinoerstelde rjochting.
E_A - E_B = 0
E_A =E_B

Brûk de ABC-formule om de wearde fan a te bepalen.

De nul elektryske fjildsterkte leit op in punt 8 sm fan lading A of 12 sm fan lading B.

5. De ôfstân tusken twa ladingen A en B is 3 meter. Punt O leit tusken de twa ladingen en is 2 meter fan lading B ôf. q_A = –300 μC en q_B = 600 μC. k = 9 × 10⁹ Nee. m² C^-2De elektryske fjildsterkte op punt O wurdt beynfloede troch de lading q_A en q_B is…
A. 9 × 10⁵ N / C
B. 18 × 10⁵ N / C
C. 52 × 10⁵ N / C
D. 60 × 10⁵ N / C
E. 81 × 10⁵ N / C

Diskusje:
It is bekend :
q_A = –300 μC, q_B = 600 μC, k = k = 9 × 10⁹ Nee. m² C^-2
frege :
Wat is de elektryske fjildsterkte (E) op punt O?
Jawab :
Resultearjende fjildsterkte:
E = E_A +E_B
E = (2700 x 10³ N/C) + (5400 x 10³ N/C)
E = 8100 x 10³ N / C
E = 81 x 10⁵ N / C
It goede antwurd is E.

6. Twa ladingen elk fan q₁ = -20 μC en q₂ = -40 μC. As op punt P dat 20 sm fan q is₂ de resultearjende elektryske fjildsterkte nul is, dan is de wearde x is…
A. 11 sm
B. 12 sm
C. 13 sm
D. 14 sm
E. 15 sm

Diskusje:
It is bekend :
q₁ = -20 μC, q₂ = -40 μC, r₂ = 0,2 m, r₁ =x
frege :
Ofstân fan punt P fan q₁ (x) ?
Jawab :
De resultearjende elektryske fjildsterkte is nul op punt P:
It goede antwurd is D.

7. Punt A leit yn 'e midden fan twa ladingen fan deselde grutte, mar ferskillende typen, skieden troch in ôfstân. De grutte fan 'e elektryske fjildsterkte op punt A is op dat stuit 36 ​​NC ^-1 . As punt A ¼ a tichter by ien fan 'e ladingen ferskowe wurdt, dan is de grutte fan 'e elektryske fjildsterkte op punt A nei't it ferskowe is ....

A. 100 NC ^-1

B. 96 NC ^-1

C. 80 NC ^-1

D. 60 NC ^-1

E. 16 NC ^-1

Diskusje

It is bekend dat :

Lading 1 (q1 ₎ = +Q

Lading 2 (q² ₎ = -Q

Ofstân tusken lading 1 en punt A (r²A ₎ = ½ a

Ofstân tusken lading 2 en punt A (r²A ₎ = ½ a

Elektryske fjildsterkte op punt A (EA ₎ = 36 NC ^-1

Fraach : As punt A ¼ a tichter by ien fan 'e ladingen ferskowe wurdt, dan is de elektryske fjildsterkte fan punt A...

Antwurd :

Fase 1.

Om de sterkte fan it elektryske fjild op punt A te berekkenjen, nim oan dat der op dat punt in positive testlading is. De oanwêzigens fan in positive testlading beynfloedet de rjochting fan it elektryske fjild.

It elektryske fjild generearre troch de lading +Q op punt A :

De testlading is posityf en lading 1 is posityf, dus de rjochting fan it elektryske fjild is nei lading 2 ta.

It elektryske fjild dat generearre wurdt troch de lading -Q op punt A :

De testlading is posityf en lading 2 is negatyf, dus de rjochting fan it elektryske fjild is nei lading 2 ta.

Resultearjend elektrysk fjild op punt A :

Fase 2.

As punt A tichter by lading 1 ferskowe wurdt, dan:

De ôfstân tusken lading 1 en punt A (r _1A ) = ¼ a

Ofstân tusken lading 2 en punt A (r²A ₎ = ¾ a

It elektryske fjild generearre troch de lading +Q op punt A :

De testlading is posityf en lading 1 is posityf, dus de rjochting fan it elektryske fjild is nei lading 2 ta.

It elektryske fjild dat generearre wurdt troch de lading -Q op punt A :

De testlading is posityf en lading 2 is negatyf, dus de rjochting fan it elektryske fjild is nei lading 2 ta.

Resultearjend elektrysk fjild op punt A :

It goede antwurd is C.

8. Twa dieltsjes elk mei ladingen qA ₌ 1 μC en _qB = 4 μC wurde 4 sm útinoar pleatst (k = 9 x 109 ^{Nm2C−2 )} . De ^elektryske fjildsterkte yn 'e midden fan qA _en qB _is …

A. 6,75 x ^10⁻⁶ NC ⁻¹

B. 4,50 x ¹⁰⁷ NC ⁻¹

C. 4,20 x ¹⁰⁷ NC ⁻¹

D. 3,60 x ¹⁰⁷ NC ⁻¹

E. 2,25 x ^10⁻⁶ NC ⁻¹

Diskusje

It is bekend dat :

Lading A (q _A ) = 1 μC = 1 x 10 ⁻⁶ C

Lading B (qB ⁾ ₌ 4 μC = 4 x 10−6 C

k = 9 x 10 ^{^ 9} Nm² C ⁻²

De ôfstân tusken ladingen A en B (r _AB ) = 4 sm = 0,04 meter

De ôfstân tusken lading A en it middelpunt (r _A ) = 0,02 meter

De ôfstân tusken lading B en it middelpunt (rB ₎ = 0,02 meter

Fraach : De elektryske fjildsterkte yn 'e midden fan q _A en q _B is ...

Antwurd :

Om de elektryske fjildsterkte tusken q _A en q _{B te berekkenjen} , nim oan dat in positive testlading tusken de twa ladingen leit. De oanwêzigens fan in positive testlading beynfloedet de rjochting fan it elektryske fjild.

It elektryske fjild generearre troch lading A yn it middenpunt :

De testlading is posityf en lading A is posityf, dus de rjochting fan it elektryske fjild is nei lading B ta.

It elektryske fjild generearre troch lading B yn it middelpunt :

De testlading is posityf en lading B is posityf, dus de rjochting fan it elektryske fjild is nei lading A ta.

Resultearjend elektrysk fjild op it sintrumpunt :

E _A en E _B binne yn tsjinoerstelde rjochtingen.

E = E _B – E _A = 9 x 10 ⁷ – 2,25 x 10 ⁷ = 6,75 x 10 ⁷ NC ^-1

It goede antwurd is A.

9. Sjoch nei de folgjende ôfbylding fan twa puntladingen! Wêr leit punt P sadat de elektryske fjildsterkte op punt P gelyk is oan nul? (k = 9 x 10 ⁹ Nm ² C ⁻² , 1 μC = 10 ⁻⁶ C)

A. krekt yn 'e midden fan Q ₁ en Q ₂

B. 6 sm rjochts fan Q ₂

C. 6 sm links fan Q ₁

D. 2 sm rjochts fan Q ₂

E. 2 sm nei lofts fan Q ₁

Diskusje

Om de elektryske fjildsterkte op punt P te berekkenjen, nim oan dat der in positive testlading is op punt P. Q1 _is posityf en Q2 _is negatyf, dêrom moat punt P rjochts fan Q2 of lofts fan Q1 lizze _. As _punt P lofts fan Q1 leit _; it elektryske fjild dat generearre wurdt troch punt Q1 _op punt P is nei lofts rjochte (fuort fan Q1 ₎ en it elektryske fjild dat generearre wurdt troch Q2 _op punt P is nei rjochts rjochte (rjochting Q1 ₎ . Omdat de rjochting fan it elektryske fjild tsjinoersteld is, hechtsje de twa inoar út, sadat de elektryske fjildsterkte op punt P nul is.

It is bekend dat :

Q1 ₌ +9 μC = +9 x ¹⁰⁻⁶ C

Q2 = -4 _μC = -4 x ¹⁰⁻⁶ C

k = 9 x 10 ^{^ 9} Nm² C ⁻²

De ôfstân tusken lading 1 en lading 2 = 3 sm

De ôfstân tusken Q1 _en punt P (r1P ₎ = a

De ôfstân tusken Q2 _en punt P (r2P ₎ = 3 sm + a

Fraach : Wêr leit punt P sadat de elektryske fjildsterkte op punt P gelyk is oan nul?

Antwurd :

Punt P is links fan _Q1.

Resultearjend elektrysk fjild op punt A :

Brûk de ABC-formule om de wearde fan a te bepalen.

10. Sjoch nei de folgjende ôfbylding! As lading q3 _{op in ôfstân fan 5 sm fan q2} pleatst wurdt , dan is de elektryske fjildsterkte by lading q3 _… (1 µC = 10-6 ^C )

In. 4,6 x 10⁷ NC^-1

B. 3,6 x ¹⁰⁹ NC ^-1

C. 1,6 x ¹⁰⁹ NC ^-1

D. 1,4 x ¹⁰⁹ NC ^-1

E. 1,3 x ¹⁰⁹ NC ^-1

Diskusje

Lading q3 _wurdt pleatst op in ôfstân fan 5 sm fan q2 _, wat betsjut net links fan q2 _mar rjochts fan q2 _. As it links fan q2 is, _dan is it resultearjende elektryske fjild nul. Dit komt om't de ôfstân tusken lading q3 _en lading q1 _en q2 ₅ sm is en de grutte fan lading q1 _itselde is as lading _q2.

Omdat de lading q3 _posityf is, is de rjochting fan it elektryske fjild by lading _q3 nei de negative lading q2 ₍ E2 ₎ en fuort fan 'e positive lading q1 ₍ E1 ₎ . It resultearjende elektryske fjild is de som fan 'e elektryske fjildsterkten _E1 en _E2.

It is bekend dat :

Lading _q1 = 5 µC = 5 x ^10-6 Coulomb

Lading q² ₌ 5 µC = -5 x ^10-6 Coulomb

De ôfstân tusken lading q1 _en lading q3 ₍ r1 ₎ = 15 sm = 0,15 m = 15 x ^10-2 meter

De ôfstân tusken lading q2 _en lading q3 ₍ r2 ₎ = 5 sm = 0,05 m = 5 x ^10-2 meter

k = 9 x 10 ^{^ 9} Nm²C - ²

Fraach : De elektryske fjildsterkte by lading _q3

Antwurd :

Elektryske fjildsterkte 1

E1 = _kq1 / _r22​^​

E1 = (9 x 109 ^{) (} 5 x ^10-6 ) / (15 x ^10-2 ) ₂

E1 = (45 x 103 ⁾ / (225 x ^10-4 ₎

E1 ₌ 0,2 x 105 ^N /C

Elektryske fjildsterkte 2

E2 = _kq2 / _r22​^​

E2 = (9 x 109 ^{) (} 5 x ^10-6 ) / (5 x ^10-2 ) ₂

E2 = (45 x 103 ⁾ / (25 x ^10-4 ₎

E2 ₌ 1,8 x 105 ^N /C

Resultearjende elektryske fjildsterkte

De resultearjende elektryske fjildsterkte by lading q3 _is :

E = E2 _– E1 ₌ (1,8 x ¹⁰⁷ ) – (0,2 x ¹⁰⁷ ) = 1,6 x ¹⁰⁷ N/C

De rjochting fan it elektryske fjild is nei lofts of yn 'e rjochting fan _E2.

It goede antwurd is C.

11. Twa elektryske ladingen wurde skieden lykas te sjen is yn 'e ôfbylding. De fjildsterkte op punt P is… (k = 9 x 10^ ⁹ N m ^{^2} C ^-2 )

In. 9,0 x 10⁹ NC^-1

B. 4,5 x ¹⁰⁹ NC ^-1

C. 3,6 x ¹⁰⁹ NC ^-1

D. 5,4 x ¹⁰⁹ NC ^-1

E. 4,5 x ¹⁰⁹ NC ^-1

Diskusje

It is bekend dat :

Lading q _A = +2,5 C

Lading q _B = -2 C

De ôfstân tusken lading qA _en punt P (rA ₎ = 5 m

De ôfstân tusken lading _qB en punt P (rB ₎ = 2 m

k = 9 x 10 ^{^ 9} Nm²C - ²

Fraach : De sterkte fan it elektryske fjild op punt P

Antwurd :

Elektryske fjildsterkte A

E _A = kq _A / r _A ²

E _A = (9 x 10 ⁹ )(2,5) / (5) ²

E _A = (22,5 x 10 ^{^9} ) / 25

EA = 0,9 x ^{10⁶ N} _/ C

Elektryske fjildsterkte B

E _B = kq _B / r _B ²

E _B = (9 x 10^ ⁹ )(2) / (2) ^{^2}

E _B = (18 x 10^ ⁹ ) / 4

E _B = 4,5 x 10⁶ ^N /C

Resultearjende elektryske fjildsterkte

De resultearjende elektryske fjildsterkte op punt P is:

E = E _B – E _A = (4,5 – 0,9) x 10 ^{^9} = 3,6 x 10^ ⁹ N/C

De rjochting fan it elektryske fjild is nei lofts of yn 'e rjochting fan E _B.

It goede antwurd is C.

12. Twa elektryske ladingen, elk mei lading Q1 ₌ -40 µC en Q2 ₌ +5 µC, binne pleatst yn 'e posysje lykas werjûn yn' e ôfbylding (k = 9 x 109 ^Nm2.C - 2 ^en 1 µC = 10-6 ^C ), de elektryske fjildsterkte op punt P is ^...

In. 2,25 x 10⁶ NC^-1

B. 2,45 x ¹⁰⁶ NC ^-1

C. 5,25 x ¹⁰⁶ NC ^-1

D. 6,75 x ¹⁰⁶ NC ^-1

E. 9,00 x ¹⁰⁶ NC ^-1

Diskusje

It is bekend dat :

Lading _q1 = -40 µC = -40 x ^10-6 C

Lading _q² = +5 µC = +5 x ^10⁻⁶ C

De ôfstân tusken lading q1 _en punt P(r1 ₎ = 40 sm = 0,4 m = 4 x ^10-1 m

De ôfstân tusken lading q² _en punt P (r² ₎ = 10 sm = 0,1 = 1 x ^10⁻¹ m

k = 9 x 10 ^{^ 9} Nm²C - ²

Fraach : De sterkte fan it elektryske fjild op punt P

Antwurd :

Elektryske fjildsterkte 1

E1 = _kq1 / _r22​^​

E1 = (9 x 109 ^{) (} 40 x ^10-6 ) / (4 x ^10-1 ) ₂

E1 = (360 x 103 ⁾ / (16 x ^10-2 ₎

E1 ₌ 22,5 x 105 ^N /C

Elektryske fjildsterkte 2

E2 = _kq2 / _r22​^​

E2 = (9 x 109 ^{) (} 5 x ^10-6 ) / (1 x ^10-1 ) ₂

E2 = (45 x 103 ⁾ _/ 1 x ^10-2

E2 ₌ 45 x 105 ^N /C

Resultearjende elektryske fjildsterkte

De resultearjende elektryske fjildsterkte op punt P is:

E = _E2 – E1 ₌ (45 – 22,5) x 105 ⁼ 22,5 x ¹⁰⁵ N/C

E = 2,25 x 10⁶ ^N /C

De rjochting fan it elektryske fjild is nei rjochts of yn 'e rjochting fan _E2.

It goede antwurd is A.

13. Fan 'e folgjende ladingsôfbylding, dy't de krêftlinen op twa ladingen ticht byinoar sjen lit, is...

Diskusje

Elektryske fjildlinen, of krêftlinen, wurde lutsen fan in positive lading nei in negative lading. As in positive en negative lading ticht byinoar brocht wurde, ferskine de krêftlinen lykas yn antwurd A.

It goede antwurd is A.

8. Twa elektryske ladingen wurde yn in ferbiningsline ticht byinoar brocht, sadat se elektryske fjildlinen produsearje. De juste ôfbylding is…

Diskusje

It goede antwurd is D.

9. De juste krêftlinen tusken twa ladingen binne…

Diskusje

It goede antwurd is D.

14. Sjoch nei de folgjende ôfbylding fan twa puntladingen!

Wêr leit punt P sadat de elektryske fjildsterkte op punt P gelyk is oan nul?

(k = 9.10 ⁹ Nm ² .C ^-2 , 1 µC = 10 ^-6 C)

A. 1 sm rjochts fan q ₁

B. 1 sm rjochts fan q ₂

C. ½ sm rjochts fan q ₂

D. ½ sm links fan q ₁

E. ½ sm rjochts fan q ₁

Diskusje

It is bekend dat:

Lading 1 (q1 ₎ = -9 µC = -9.10 ^-6 Coulomb

Lading 2 (q² ₎ = 1 µC = ^1.10-6 Coulomb

De ôfstân tusken q1 _en q2 ₍ r12 ₎ = 1 sm

k = 9.10 ⁹ Nm² .C ^{- 2}

Fraach: Wêr leit punt P sadat de elektryske fjildsterkte op punt P gelyk is oan nul?

Antwurd:

E1 = elektryske fjildsterkte generearre troch q1 _{op punt} P

De rjochting fan E1 _is nei q1 ta, _om't q1 _negatyf is.

E2 = elektryske fjildsterkte generearre troch q2 _{op punt} P

De rjochting fan E2 _is fuort fan q2, _om't q2 _posityf is.

r ₁ = ôfstân tusken P en q ₁ = x + 1

r² ₌ ôfstân tusken P en _q² = x

De elektryske fjildsterkte op punt P is gelyk oan nul:

Brûk de ABC-formule:

De ôfstân tusken P en q2 ₌ x = 0,5 sm.

Punt P is 0,5 sm rjochts fan q2 _of 0,25 sm lofts fan _q1.

It goede antwurd is C.

15. Jou omtinken oan de twa ladingen dy't op in ôfstân a hjirûnder lizze!

As de elektryske fjildsterkte op punt P kQ/x² is ^, dan is de wearde fan x….

A. 1/3 a

B. 2/3 a

C. in

D. 3/2 a

E. 2a

Diskusje

It is bekend dat:

EP ⁼ kQ / _x²

Fraach: wearde fan x

Antwurd:

Brûk de ABC-formule:

It goede antwurd is A.

16. Nasjonale eksamenfragen foar SMA/MA Natuerkunde U-ZC-2013/2014 nr. 27

Sjoch nei de folgjende ôfbylding fan twa puntladingen!

Wêr leit punt P sadat de elektryske fjildsterkte op punt P gelyk is oan nul?
(k = 9.10⁹ Nm².C^-2, 1 µC = 10^-6 C)

1. 1 sm rjochts fan q₁
2. 1 sm rjochts fan q₂
3. ½ sm rjochts fan q₂
4. ½ sm links fan q₁
5. ½ sm rjochts fan q₁

Diskusje
It is bekend dat:
Lading 1 (q₁) = -9 µC = -9.10^-6 Coulomb
Lading 2 (q₂) = 1 µC = 1.10^-6 Coulomb
De ôfstân tusken q₁ en q₂ (r₁₂) = 1 sm
k = 9.10⁹ Nm².C^-2
Frege: Wêr leit punt P sadat de elektryske fjildsterkte op punt P gelyk is oan nul?
Antwurd:

E₁ = elektryske fjildsterkte generearre troch q₁ op punt P
Rjochting E₁ rjochting q₁ omdat q₁ negatyf teken
E₂ = elektryske fjildsterkte generearre troch q₂ op punt P
Rjochting E₂ bliuw fuort fan q₂ omdat q₂ posityf teken
r₁ = ôfstân tusken P en q₁ = x + 1
r₂ = ôfstân tusken P en q₂ =x

Elektryske fjildsterkte 1:
Elektryske fjildsterkte 2:

De elektryske fjildsterkte op punt P is gelyk oan nul:
a = 8, b = -2, c = -1
Brûk de ABC-formule:

Ofstân tusken P en q₂ = x = 0,5 sm.
Punt P is 0,5 sm rjochts fan q₂ of op 0,25 sm links fan q₁.

It goede antwurd is C.

17. Nasjonale eksamenfragen foar SMA/MA Natuerkunde U-ZC-2013/2014 nr. 27

Beskôgje twa ladingen dy't op in ôfstân a hjirûnder lizze!
As de elektryske fjildsterkte op punt P k Q/x is², dan is de wearde fan x….

1. 1 / 3 a
2. 2 / 3 a
3. a
4. 3 / 2 a
5. 2a

Diskusje
It is bekend dat:
E_P = kQ / x²
Frege: x-wearde
Antwurd:
E₁ = elektryske fjildsterkte op punt P troch lading -Q
r₁ = ôfstân tusken lading –Q en punt P = x
E₂ = elektryske fjildsterkte op punt P troch lading +32Q
r₂ = ôfstân tusken lading +32Q en punt P = a + x

Brûk de ABC-formule:

It goede antwurd is A.