ʻO ka nui a me ke kuhikuhi o nā kahua uila - nā pilikia a me nā hoʻonā

1. E helu i ka nui a me ke kuhikuhi o ke kahua uila ma kahi kiko A i loaʻa ma 5 cm mai kahi hoʻouku kiko Q = +10 μC. k = 9 x 10 ⁹ Nm ² C ⁻² , 1 μC = 10 ⁻⁶ C)

ʻIke ʻia:

Uku uila (Q) = +10 μC = +10 x 10 ^-6 C

ʻO ka mamao ma waena o ke kiko A a me ka uku kiko Q (r _A ) = 5 kenimika = 0.05 m = 5 x 10 ^-2 m

k = 9 x 10 ⁹ Nm ² C ⁻²

Makemake ʻia: Ka nui a me ke kuhikuhi o ke kahua uila ma ke kiko A

Lōlā:

ʻO ke kuhikuhi o ke kahua uila ma ke kiko A:

He maikaʻi ka hoʻouku uila no laila ua mamao aku ke kuhikuhi o ke kahua uila mai ka hoʻouku uila a me nā kiko A.

2. E helu i ka nui a me ke kuhikuhi o ke kahua uila ma kahi kiko P i loaʻa ma 10 cm mai kahi hoʻouku kiko Q = -2 0 μC. k = 9 x 10 ⁹ Nm ² C ⁻² , 1 μC = 10 ⁻⁶ C.

ʻIke ʻia:

Uku uila (q) = -20 μC = -20 x 10 ^-6 C

ʻO ka mamao ma waena o ke kiko P a me ka uku uila (r _P ) = 10 kenimika = 0.1 m = 1 x 10 ^-1 m

k = 9 x 10 ⁹ Nm ² C ⁻²

Makemake ʻia: Ka nui a me ke kuhikuhi o ke kahua uila ma ke kiko P

Lōlā:

Ke kuhikuhi o ke kahua uila ma ke kiko A:

He maikaʻi ʻole ka hoʻouku uila no laila ke kuhikuhi o ke kahua uila i ka hoʻouku uila.

3. Ua hoʻokaʻawale ʻia nā uku kiko ʻelua e kahi mamao o 40 kenimika. He aha ka nui a me ke kuhikuhi o ke kahua uila ma ke kiko P ma waena o nā uku ʻelua, ʻo ia hoʻi he 20 kenimika mai ke kiko A?

ʻIke ʻia:

Hoʻouku A (q _A ) = -2 μC = -2 x 10 ^-6 C

Hoʻouka B (q _B ) = + 4 μC = +4 x 10 ^-6 C

ʻO ka mamao ma waena o ka uku A a me ke kiko P (r _AP ) = 20 kenimika = 0.2 m = 2 x 10 ^-1 m

ʻO ka mamao ma waena o ka uku B a me ke kiko P (r _BP ) = 20 kenimika = 0.2 m = 2 x 10 ^-1 m

Makemake ʻia: Ka nui a me ke kuhikuhi o ke kahua uila ma ke kiko P.

Lōlā:

He maikaʻi ʻole ka hoʻouku ʻana A i ʻole e kuhikuhi ʻia ke kuhikuhi o nā kiko o ke kahua uila iā Q _A (ma ka hema).

He maikaʻi ka hoʻouku B i ʻole e mamao aku ke kuhikuhi o nā kiko o ke kahua uila mai QB ₍ ma ka hema).

ʻO ke kahua uila holoʻokoʻa ma ke kiko A:

E = _EA + _EB

E = (4.5 x 105 ⁾ + (9 x ¹⁰⁵ )

E = 13.5 x 105 ^N /C

Ke kuhikuhi nei ke kuhikuhi o ke kahua uila iā Q _A (ma ka hema).

4. ʻO ka nui o ke kahua uila he ʻole ma…

He maikaʻi ka hoʻouku A a he maikaʻi ka hoʻouku B i ʻole ka nui o ke kahua uila he ʻole ma kahi P, ma waena o nā hoʻouku ʻelua.

ʻIke ʻia:

Hoʻouka A (q _A ) = + 20 μC = +20 x 10 ⁻⁶ C

Hoʻouka B (q _B ) = +40 μC = +40 x 10 ⁻⁶ C

k = 9 x 10 ⁹ Nm ² C ⁻²

ʻO ka mamao ma waena o ka uku A a me ka uku B = 20 kenimika

ʻO ka uku ma waena o ka uku A a me ke kiko P (r _AP ) = a

ʻO ka mamao ma waena o ka uku B a me ke kiko P (r _BP ) = 20 – a

Makemake ʻia: ʻO ka nui o ke kahua uila he ʻole aia ma….

Lōlā:

ʻO ka nui o ke kahua uila i hana ʻia e ka uku A ma kahi P

He maikaʻi ke kumukūʻai A i ʻole e mamao aku ke kuhikuhi o nā kiko o ke kahua uila mai ka kumukūʻai A (i ka ʻākau).

ʻO ka nui o ke kahua uila i hana ʻia e ka uku B ma kahi P:

He maikaʻi ka hoʻouku B i ʻole e mamao aku ke kuhikuhi o nā kiko kahua uila mai ka hoʻouku B (ma ka hema).

ʻO ke kahua uila holoʻokoʻa ma ke kiko P = 0:

Hoʻohana mākou i ke ʻano haʻilula quadratic e hoʻoholo ai i ka a.

ʻO ka nui o ke kahua uila he ʻole aia ma 8 kenimika mai ka hoʻopiʻi A a i ʻole 12 kenimika mai ka hoʻopiʻi B.

5. Ma muli o ke kiʻi ma lalo nei, ʻo wai ke kiko P i ʻole ai ke kahua uila ma ke kiko P? (k = 9 x 10 ⁹ Nm ² C ⁻² , 1 μC = 10 ⁻⁶ C)

pāʻoihana

Te helu i ka ikaika o ke kahua uila ma kahi P, me ka manaʻo ma kahi P aia kahi hoʻouku hoʻāʻo maikaʻi. Q₁ he maikaʻi a ʻo Q₂ he maikaʻi ʻole, no laila pono ke kiko P ma ka ʻākau o Q₂ a i ʻole ma ka hema o Q₁Inā aia ke kiko P ma ka hema o Q₁; ke kahua uila i hana ʻia e Q₁ ma ke kiko ʻo P ma ka hema (mamao aku o Q₁) a me ke kahua uila i hana ʻia e Q₂ ma ke kiko P ma ka ʻākau (e pili ana iā Q₁). ʻOkoʻa ke kuhikuhi o ke kahua uila i hoʻopau ai nā kahua uila ʻelua kekahi i kekahi i ʻole ka ikaika o ke kahua uila ma ke kiko P he ʻole.

ʻIke ʻia:

Q ₁ = +9 μC = +9 x 10 ⁻⁶ C

Q ₂ = -4 μC = -4 x 10 ⁻⁶ C

k = 9 x 10 ⁹ Nm ² C ⁻²

Ka mamao ma waena o ka hoʻouka kaua 1 a me ka hoʻouka kaua 2 = 3 kenimika

Ka mamao ma waena o Q ₁ a me ke kiko P (r _1P ) = a

Ka mamao ma waena o Q ₂ a me ke kiko P (r _2P ) = 3 + a

Makemake ʻia: kahi o ke kiko P i ʻole ai ke kahua uila ma ke kiko P

Lōlā:

Aia ke kiko P ma ka ʻaoʻao hema o Q ₁.

ʻO ke kahua uila i hana ʻia e Q ₁ ma kahi P:

He maikaʻi ka hoʻouku hoʻāʻo a he maikaʻi ʻo Q ₁ i ʻae ʻia ke kuhikuhi o ke kahua uila i ka hema.

ʻO ke kahua uila i hana ʻia e Q ₂ ma kahi P:

He maikaʻi ka hoʻouku hoʻāʻo a he maikaʻi ʻole ʻo Q ₂ i ʻākau ke kuhikuhi o ke kahua uila.

Kahua uila ʻupena ma ke kiko A:

E hoʻohana i ke ʻano quadratic e hoʻoholo ai i kahi:

a = -1.25, b = -13.5, c = -20.25

Ka mamao ma waena o Q ₂ a me ke kiko P (r _2P ) = 3 + a = 3 – 1.8 = 1.2 kenimika.

Aia ke kiko P ma ka ʻākau o 1.2 kenimika o Q ₁.