Elektrostatyske krêft - problemen en oplossingen
1. As de statyske elektryske krêft 144 N is, wat is dan de ôfstân tusken beide ladingen ... (1 μC = 10⁻⁶ C en k = 9.10⁻⁶ Nm² . C⁻² )
Bekend:
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
Konstante (k) = 9 x 10^ 9 Nm ^ 2.C -2
C = Coulomb, N = Newton, m = meter
Winske: Ofstân tusken beide ladingen (r)
Oplossing:
De fergeliking fan ' e wet fan Coulomb :
F = de statyske elektryske krêft, k = Coulomb's konstante, q = elektryske lading, r = ôfstân tusken beide ladingen
Ôfstân tusken beide ladingen (r) = 5 x 10⁻² meter = 5 x 10⁻² x 10⁻² sm = 5 sm.
2. Twa ladingen skieden troch in ôfstân fan r . As de statyske elektryske krêft 3.6 N is, wat is dan de ôfstân tusken beide ladingen ( 1 μC = 10⁻⁶ C en k = 9.10⁻¹ Nm² . C⁻² )
Bekend:
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's konstante (k) = 9 x 10^ 9 Nm ^ 2.C -2
C = Coulomb, N = Newton, m = meter
Winske: Ofstân tusken beide ladingen (r)
Oplossing:
Ofstân tusken beide ladingen (r) = 0.3 m = 0.3 x 100 sm = 30 sm.
3. Trije puntladingen lykas werjûn yn de ûndersteande figuer. Wat is de grutte fan 'e statyske elektryske krêft op punt A (k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 ; 1 μ = 10 -6 )
Bekend:
Kosten In (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
Ofstân tusken ladingen A en B (r AB ) = 4 sm = 4 x 10⁻² m
Ofstân tusken ladingen A en C (r AC ) = 3 sm = 3 x 10⁻² m
C = Coulomb, N = Newton, m = meter
Winske: De statyske elektryske krêft op punt A
Oplossing:
De fergeliking fan 'e wet fan Coulomb:
F = de statyske elektryske krêft , k = Coulomb 's konstante , q = elektryske lading , r = ôfstân tusken beide ladingen
De statyske elektryske krêft op punt A:
4. Trijepuntsladingen lykas werjûn yn 'e ûndersteande figuer. Wat is de grutte fan 'e Coulomb-krêft dy't Lading B ûnderfynt (k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 ; 1 μC = 10 -6 C ).
Bekend:
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 10⁻⁶ Coulomb
r AB = 0.1 meter = 10 -1 m
r BC = 0.1 meter = 10 -1 m
k = 9 x 10 ^ 9 Nm² C −2
Socht: Coulomb-krêft ûnderfûn troch Lading B
Oplossing:
Der wurkje twa Coulomb-krêften op lading B, de Coulomb-krêft tusken ladings A en B (F AB ) en de Coulomb-krêft tusken ladings B en C (F BC ). De Coulomb-krêft dy't lading B ûnderfynt is de netto krêft fan F AB en F BC.
Coulomb-krêft tusken ladingen A en B:
Lading A hat in posityf teken en lading B hat in posityf teken, sadat F AB nei lading C wiist.
Coulomb-krêft tusken ladingen B en C:
Lading B hat in posityf tekene en lading C hat in posityf tekene, sadat FBC nei lading A wiist.
Coulomb-krêft ûnderfûn troch lading B:
F B = F BC – F AB = 180 – 90 = 90 N
De Coulomb-krêft dy't lading B (F₂B) ûnderfynt is 90 Newton. De rjochting fan F₂B is itselde as de rjochting fan F₂BC nei lading A.
5. Bepale de grutte en rjochting fan 'e Coulomb-krêft op lading B ( k = 9 x 10⁶ Nm² C⁻² , 1 μC = 10⁶ C ).
Bekend:
Lading A (q A ) = +Q
Lading B (qB ) = -2Q
Lading C (q C ) = -Q
Ofstân tusken ladingen A en B (r AB ) = r
Ofstân tusken ladingen B en C (r BC ) = 2r
k = 9 x 10 ^ 9 Nm² C −2
Winsk: Grutte en rjochting fan Coulomb-krêft op lading B
Oplossing:
Coulomb-krêft tusken ladingen A en B:
Lading A is posityf en lading B is negatyf , sadat de rjochting fan FAB nei lading A wiist.
Coulomb-krêft tusken lading B en lading C:
Lading B is negatyf en lading C is negatyf, sadat de rjochting fan FBC nei lading A wiist.
Netto krêftwurking op lading 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
De rjochting fan 'e krêft wiist nei lading A of nei lofts.
