Fòs elektwostatik - pwoblèm ak solisyon

Fòs elektwostatik - pwoblèm ak solisyon

1. Si fòs elektrik estatik la se 144 N, ki distans ki genyen ant de chaj yo ... (1 μC = 10-6 ^C ak k = 9.10 ⁹ Nm².C - ^{2 )}

Li te ye:

Fòs elektrik (F ₁₂ ) = 144 N

Chaj 1 (q1 ₎ = 10 μC = 10 x ^10-6 C

Chaj 2 (q2 ₎ = 4 μC = 4 x ^10-6 C

Konstan (k) ⁼ 9 x ¹⁰⁹ Nm2.C ^-2

C = Koulonb, N = Newton, m = mèt

Distans ki nesesè: Distans ant de chaj yo (r)

Solisyon:

Ekwasyon lalwa Coulomb la :

F = fòs elektrik estatik la, k = konstan Coulomb la, q = chaj elektrik, r = distans ant de chaj yo

Distans ant de chaj yo (r) = 5 x 10 ^-2 mèt = 5 x 10 ^-2 x 10 ² cm = 5 cm.

2. De chaj separe pa yon distans r . Si fòs elektrik estatik la se 3.6 N, ki distans ki genyen ant de chaj yo ( 1 μC = 10⁻⁶ C ^ak k = ^{9.10⁶ Nm².C⁻² )}

Li te ye:

Fòs elektrik (F ₁₂ ) = 3.6 N

Chaj 1 (q1 ₎ = 9 μC = 9 x ^10-6 C

Chaj 2 (q2 ₎ = 4 μC = 4 x ^10-6 C

Konstan Koulomb la (k) = 9 x 10 ⁹ Nm ² .C ^-2

C = Koulonb, N = Newton, m = mèt

Distans ki nesesè: Distans ant de chaj yo (r)

Solisyon:

Distans ant de chaj yo (r) = 0.3 m = 0.3 x 100 cm = 30 cm.

3. Twa chaj ponktyèl jan yo montre nan figi ki anba a. Ki mayitid fòs elektrik estatik la nan pwen A a (k = 9.10 ⁹ Nm ² .C ^-2 ; 1 μ = 10 ^-6 )?

Li te ye:

Chaj Yon (q_A) = -2 μC = -2 x 10^-6 C

Chaj B (q _B ) = 8 μC = 8 x 10 ^-6 C

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

Konstan Koulomb la (k) = 9 x 10 ⁹ Nm ² .C ^-2

Distans ant chaj A ak B (r _AB ) = 4 cm = 4 x 10 ^-2 m

Distans ant chaj A ak C (r _AC ) = 3 cm = 3 x 10 ^-2 m

C = Koulonb, N = Newton, m = mèt

Rechèch: Fòs elektrik estatik nan pwen A a

Solisyon:

Ekwasyon lalwa Coulomb la:

F = fòs elektrik estatik la , k = konstan Coulomb la , q = chaj elektrik , r = distans ant de chaj yo

Fòs elektrik estatik nan pwen A a:

4. Chaj twa pwen jan yo montre nan figi ki anba a. Ki mayitid fòs Coulomb Chaj B sibi a (k = 9.10 ⁹ Nm ² .C ^-2 ; 1 μC = 10 ^-6 C ).

Li te ye:

q _A = 10 µC = 10 x 10 ^-6 C = 10 ^-5 Koulomb

q _B = 10 µC = 10 x 10 ^-6 = 10 ^-5 Koulomb

q _C = 20 µC = 20 x 10 ^-6 = 2 x 10 ^-5 Koulomb

r _AB = 0.1 mèt = 10 ^-1 m

r _BC = 0.1 mèt = 10 ^-1 m

^k = 9 x ¹⁰⁹ Nm2C − ²

Rechèch: Fòs Koulomb ke Chaj B sibi

Solisyon:

Gen de fòs Koulomb ki aji sou chaj B, fòs Koulomb ant chaj A ak B (F_{_AB} ) ak fòs Koulomb ant chaj B ak C (F _{_BC} ). Fòs Koulomb chaj B sibi a se fòs nèt F_{_AB} ak F _{_BC}.

Fòs Koulomb ant chaj A ak B:

Chaj A gen siy pozitif epi chaj B gen siy pozitif pou F _AB montre chaj C.

Fòs Coulomb ant chaj B ak C:

Chaj B gen siy pozitif epi chaj C gen siy pozitif pou F _BC montre chaj A.

Fòs Coulomb chaj B sibi a:

F _B = F _BC – F _AB = 180 – 90 = 90 N

_{Fòs Koulomb chaj B (F_B )} sibi a se 90 Newton. Direksyon F_{_B a} se menm ak direksyon F _{_BC} a ki montre chaj A a.

5. Detèmine mayitid ak direksyon fòs Coulomb sou chaj B ( k = 9 x 10 ⁹ Nm ² C ⁻² , 1 μC = 10 ⁻⁶ C).

Li te ye:

Chaj A (q _A ) = +Q

Chaj B (q _B ) = -2Q

Chaj C (q _C ) = -Q

Distans ant chaj A ak B (r _AB ) = r

Distans ant chaj B ak C (r _BC ) = 2r

^k = 9 x ¹⁰⁹ Nm2C − ²

Rechèch: Magnitud ak direksyon fòs Coulomb sou chaj B

Solisyon:

Fòs Koulomb ant chaj A ak B:

Chaj A a pozitif epi chaj B a negatif, kidonk direksyon F _{AB a} ap montre chaj A.

Fòs Coulomb ant chaj B ak chaj C:

Chaj B negatif epi chaj C negatif, kidonk direksyon F _BC a montre chaj A.

Fòs nèt ki aji sou chaj B a:

F = F_AB + F._BC = 2 k Q²/r² + 0.5 k Q²/r² = 2.5 k Q²/r² = 2.5 k Q² r^-2

Direksyon fòs la ap montre chaj A oubyen agoch.