E aʻo pū kekahi Kūkākūkā o nā nīnau kahua uila a hiki Nā nīnau hoʻohālike no ke kahua uila
I mea e maʻalahi ai ka hoʻomaopopo ʻana i ka ikaika uila e hiki ke hana ma kahi mamao, ua hoʻolauna ʻia ke kumumanaʻo o kahi kahua. Ua hoʻomohala ʻia ke kumumanaʻo o kahi kahua uila e ka ʻepekema Pelekane ʻo Michael Faraday (1791–1867).
Hoʻomaopopo ʻana
Manaʻo ʻia he ʻano uila ʻole kahi koʻokoʻo aniani i ka wā mua. Ma hope o ka hamo ʻia ʻana me kahi lole, lilo ke koʻokoʻo aniani i mea hoʻouka uila. Ke loaʻa ke koʻokoʻo aniani hoʻouka uila, i ka manawa like e ʻike ʻia ai kahi kahua a puni ke koʻokoʻo aniani. Inā lilo ke koʻokoʻo aniani i mea kūlike ʻole, nalowale ke kahua mai ka hakahaka. No laila, ʻaʻole hiki ke hoʻokaʻawale ʻia ke ola ʻana o kahi kahua mai ke alo o kahi uku uila. ʻAʻole kahi kahua uila he ʻano mea e like me ka ea a i ʻole ke ʻano o ka nalu e like me nā nalu electromagnetic, akā, he mea i hana ʻia e kahi uku uila a hoʻopilikia i ka hakahaka a puni ka uku uila, kahi e ʻike wale ʻia ai kona mana e nā uku uila ʻē aʻe.
No ka hoʻāʻo ʻana inā he kahua i loko o kahi hakahaka, ua manaʻo ʻia aia kekahi ukana hoʻāʻo ma ia wahi. ʻO ka uku hoʻāʻo he uku (Q) liʻiliʻi loa ia e hana ai i kahi kahua liʻiliʻi loa a no laila hiki ke hoʻowahāwahā ʻia. Eia nō naʻe, hiki i ka uku hoʻāʻo ke manaʻo i ka mana o ke kahua i hana ʻia e nā uku uila ʻē aʻe. Aia ka uku hoʻāʻo e noiʻi wale nō inā aia kahi kahua uila. Inā he hoʻokahi, e ʻike maoli ka uku hoʻāʻo i kahi mana ma ke ʻano o ka ikaika uila i ka ʻaoʻao ʻē aʻe, inā ʻaʻole ia ma laila, ʻaʻole e ʻike ʻia ka uku hoʻāʻo ka ikaika uila.
E nānā i ke kiʻi ma ka ʻaoʻao.
Ma ke kiʻi 1, ʻo ka uku +q1 a hoʻouka +q2 hoʻopuka i kahi kahua uila ma ka hakahaka a puni. Ke kau ʻia kahi hoʻouku hoʻāʻo +qo ma kahi kiko ma ka lewa, ʻo ka uku hoʻāʻo + qo e ʻike ana i ka ikaika uila. F1 ʻo ia ka ikaika uila i hoʻopuka ʻia e ka uku + q1 ma ka uku hoʻāʻo +qo a me F2 ʻo ia ka ikaika uila i hoʻopuka ʻia e ka uku + q2 ma ka uku hoʻāʻo +qo. Ma ke kiʻi 2, ke wehe ʻia ka uku hoʻāʻo, e noho mau ana ke kahua a ʻaʻole e nalowale mai kēlā wahi. E1 ʻo ia ke kahua i hana ʻia e kahi uku uila +q1 a me E2 ʻo ia ke kahua i hana ʻia e kahi uku uila +q2.
Ikaika kahua
He nui vector kahi kahua uila, nona ka nui a me ke kuhikuhi. Ua wehewehe ʻia ka ikaika o ke kahua uila ma kahi kiko e like me ka ikaika uila i hoʻopuka ʻia e kahi uku uila ma kahi uku hoʻāʻo maikaʻi i kau ʻia ma ia kiko, i puʻunaue ʻia e ka nui o ka uku hoʻāʻo.
ʻIkepili:
E = ikaika kahua
F = ka ikaika uila
q = ka nui o ka uku hoʻāʻo
ʻIkepili:
Q = ka hoʻouku uila
r = ka mamao ma waena o ka uku uila a me ka uku hoʻāʻo
(heluhelu: epsilon zero) = permittivity o kahi hakahaka = 8,854 x 10-12 C2/Nm2
k = ke kūpaʻa Coulomb = 9 x 109 Nm2/C2
ʻO Newton ke anakahi o ka ikaika uila a ʻo Coulomb ke anakahi o ka hoʻouku uila no laila ʻo Newton/Coulomb ke anakahi o ke kahua, i hoʻopōkole ʻia ʻo N/C.
ʻAra
E nānā i ke kiʻi ma ka ʻaoʻao
Ma Kiʻi 1a, hoʻopuka kahi uku uila maikaʻi (+Q) i kahi ikaika uila ma luna o kahi uku hoʻāʻo maikaʻi (+q), kahi e mamao aku ai ke kuhikuhi o ka ikaika uila (F) mai ka uku +Q.
Ma Kiʻi 1b, ke wehe ʻia ka uku hoʻāʻo, ma ia wahi aia kahi kahua (E) nona ke kuhikuhi e mamao aku ana mai ka uku uila Q.
Ma Kiʻi 2a, hoʻopuka kahi uku uila maikaʻi ʻole (-Q) i kahi ikaika uila ma kahi uku hoʻāʻo maikaʻi (+q), kahi e hoʻokokoke aku ai ke kuhikuhi o ka ikaika uila (F) i ka uku -Q.
Ma Kiʻi 2b, ke wehe ʻia ka uku hoʻāʻo, ma ia wahi aia kahi kahua (E) nona ke kuhikuhi kokoke i ka uku uila -Q.
Ma muli o ke kiʻi a me ka wehewehe ʻana ma luna, hiki ke hoʻoholo ʻia aia ke kuhikuhi o ke kahua ma kahi ʻē aʻe mai ka uku uila maikaʻi a i ka uku uila maikaʻi ʻole.
Laʻana pilikia
1. Aia ke kiko A i loko o kahi kahua uila. ʻO ka ikaika o ke kahua uila ma ke kiko A he 0,4 N/C. Inā kau ʻia kahi mea me ka uku o 0,2 C ma ke kiko A, he ikaika Coulomb o...
A. 0,2 N
B. 0,4 N
C. 0,6 N
D. 0,7 N
E. 0,8 N
Kūkākūkā:
Ua ʻike ʻia :
E = 0,4 N/C
q = 0,2 C
Ua nīnau ʻia :
Ka ikaika uila?
Pane :
F = q E = (0,2 C)(4 N/C) = 0,8 N
ʻO ka pane pololei ʻo E.
2. He kiko i hoʻopiʻi ʻia q aia ma ke kiko A i loko o ke kahua uila i hana ʻia e ka hoʻopiʻi (+) i ʻike ai i ka ikaika o 0,1 N ma ke kuhikuhi e pili ana i ka hoʻopiʻi q. Inā ʻo ka ikaika o ke kahua ma ke kiko A he 0,02 N/C, a laila ʻo ka nui a me ke ʻano o ka hoʻopiʻi q...
A. 5,0 C, maikaʻi
B. 5,0 C, maikaʻi ʻole
C. 4,0 C, maikaʻi
D. 2,5 C, maikaʻi ʻole
E. 2,5 C, maikaʻi
Kūkākūkā:
Ua ʻike ʻia :
F = 0,1N
E = 0,02 N/C
Ua nīnau ʻia :
He aha ka nui a me ke kuhikuhi o ka uku q?
Pane :
Ka nui o ka uku q:
F = q E
q = F / E = 0,1 N : 0,02 N/C = 5C
ʻAno o ka uku q:
ʻO ke kuhikuhi o ka ikaika Coulomb e pili ana i ka hoʻopiʻi q no laila pono ka hoʻopiʻi q i kahi waiwai maikaʻi.
