ແຮງໄຟຟ້າສະຖິດ - ບັນຫາ ແລະ ວິທີແກ້ໄຂ
1. ຖ້າ ແຮງໄຟຟ້າສະຖິດ ແມ່ນ 144 N, ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງ ປະຈຸໄຟຟ້າ ທັງສອງແມ່ນເທົ່າໃດ ... (1 μC = 10 -6 C ແລະ k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 )
ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:
ແຮງໄຟຟ້າ (F12 ) = 144 N
ປະຈຸໄຟຟ້າ 1 (q 1 ) = 10 μC = 10 x 10 -6 C
ປະຈຸໄຟຟ້າ 2 (q 2 ) = 4 μC = 4 x 10 -6 C
ຄ່າຄົງທີ່ (k) = 9 x 10 9 Nm 2 .C -2
C = ຄູລອມ, N = ນິວຕັນ, m = ແມັດ
ຕ້ອງການ: ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງປະຈຸທັງສອງ (r)
ວິທີແກ້ໄຂ:
ສົມຜົນຂອງ ກົດໝາຍ Coulomb :
F = ແຮງໄຟຟ້າສະຖິດ, k = ຄ່າຄົງທີ່ຂອງ Coulomb, q = ປະຈຸໄຟຟ້າ, r = ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງປະຈຸທັງສອງ
ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງທັງສອງປະຈຸໄຟຟ້າ (r) = 5 x 10 -2 ແມັດ = 5 x 10 -2 x 10 2 ຊມ = 5 ຊມ.
2. ສອງປະຈຸໄຟຟ້າທີ່ແຍກອອກຈາກກັນດ້ວຍໄລຍະຫ່າງ r . ຖ້າແຮງໄຟຟ້າສະຖິດແມ່ນ 3.6 N, ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງປະຈຸໄຟຟ້າທັງສອງແມ່ນເທົ່າໃດ (1 μC = 10 -6 C ແລະ k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 )
ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:
ແຮງໄຟຟ້າ (F12 ) = 3.6 N
ປະຈຸໄຟຟ້າ 1 (q 1 ) = 9 μC = 9 x 10 -6 C
ປະຈຸໄຟຟ້າ 2 (q 2 ) = 4 μC = 4 x 10 -6 C
ຄ່າຄົງທີ່ຂອງຄູລອມ (k) = 9 x 10 9 Nm 2 .C -2
C = ຄູລອມ, N = ນິວຕັນ, m = ແມັດ
ຕ້ອງການ: ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງປະຈຸທັງສອງ (r)
ວິທີແກ້ໄຂ:
ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງທັງສອງປະຈຸໄຟຟ້າ (r) = 0.3 ມ = 0.3 x 100 ຊມ = 30 ຊມ.
3. ປະຈຸໄຟຟ້າສາມຈຸດດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້. ແຮງໄຟຟ້າສະຖິດຢູ່ຈຸດ A (k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 ; 1 μ = 10 -6 ) ມີຂະໜາດເທົ່າໃດ?
ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:
ໄລ່ເອົາ ກ (ຄ)A) = -2 μC = -2 x 10-6 C
ປະຈຸໄຟຟ້າ B (qB ) = 8 μC = 8 x 10 -6 C
ປະຈຸໄຟຟ້າ C (qC ) = 4,5 μC = 4,5 x 10 -6 C
ຄ່າຄົງທີ່ຂອງ Coulomb (k) = 9 x 10 9 Nm 2 .C -2
ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງປະຈຸໄຟຟ້າ A ແລະ B (r AB ) = 4 ຊມ = 4 x 10 -2 ແມັດ
ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງປະຈຸໄຟຟ້າ A ແລະ C (r AC ) = 3 ຊມ = 3 x 10 -2 ແມັດ
C = ຄູລອມ, N = ນິວຕັນ, m = ແມັດ
ຕ້ອງການ: ແຮງໄຟຟ້າສະຖິດຢູ່ຈຸດ A
ວິທີແກ້ໄຂ:
ສົມຜົນຂອງກົດໝາຍ Coulomb:
F = ແຮງໄຟຟ້າສະຖິດ , k = ຄ່າຄົງທີ່ຂອງ Coulomb , q = ປະຈຸໄຟຟ້າ , r = ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງປະຈຸທັງສອງ
ແຮງໄຟຟ້າສະຖິດຢູ່ຈຸດ A:
4. ປະຈຸໄຟຟ້າສາມຈຸດ ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້. ຂະໜາດຂອງແຮງ Coulomb ທີ່ປະຈຸໄຟຟ້າ B ປະສົບແມ່ນເທົ່າໃດ (k = 9.10 9 Nm 2 .C -2 ; 1 μC = 10 -6 C ).
ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:
q A = 10 µC = 10 x 10 -6 C = 10 -5 ຄູລອມ
q B = 10 µC = 10 x 10 -6 = 10 -5 ຄູລອມ
q C = 20 µC = 20 x 10 -6 = 2 x 10 -5 ຄູລອມ
r AB = 0.1 ແມັດ = 10 -1 ແມັດ
r BC = 0.1 ແມັດ = 10 -1 ແມັດ
k = 9 x 10 9 Nm 2 C −2
ຕ້ອງການ: ກຳລັງ Coulomb ທີ່ມີປະສົບການໂດຍ Charge B
ວິທີແກ້ໄຂ:
ມີແຮງຄູລອມສອງແຮງທີ່ກະທຳຕໍ່ປະຈຸໄຟຟ້າ B, ແຮງຄູລອມລະຫວ່າງປະຈຸໄຟຟ້າ A ແລະ B (F AB ) ແລະ ແຮງຄູລອມລະຫວ່າງປະຈຸໄຟຟ້າ B ແລະ C (F BC ). ແຮງຄູລອມທີ່ປະຈຸໄຟຟ້າ B ປະສົບແມ່ນແຮງສຸດທິຂອງ F AB ແລະ F BC.
ແຮງຄູລອມລະຫວ່າງປະຈຸໄຟຟ້າ A ແລະ B:
ປະຈຸໄຟຟ້າ A ມີເຊັນເປັນບວກ ແລະ ປະຈຸໄຟຟ້າ B ມີເຊັນເປັນບວກ ເພື່ອໃຫ້ F AB ຊີ້ໄປຫາປະຈຸໄຟຟ້າ C.
ແຮງຄູລອມລະຫວ່າງປະຈຸໄຟຟ້າ B ແລະ C:
ປະຈຸໄຟຟ້າ B ມີເຊັນເປັນບວກ ແລະ ປະຈຸໄຟຟ້າ C ມີເຊັນເປັນບວກ ເພື່ອໃຫ້ F BC ຊີ້ໄປຫາປະຈຸໄຟຟ້າ A.
ແຮງ Coulomb ປະສົບໂດຍປະຈຸ B:
F B = F BC – F AB = 180 – 90 = 90 N
ແຮງຄູລອມທີ່ປະສົບໂດຍປະຈຸໄຟຟ້າ B (F₂B ) ແມ່ນ 90 ນິວຕັນ. ທິດທາງຂອງ F₂B ແມ່ນ ຄືກັນກັບທິດທາງຂອງ F₂BC ຊີ້ໄປຫາປະຈຸໄຟຟ້າ A.
5. ກຳນົດຂະໜາດ ແລະ ທິດທາງຂອງແຮງຄູລອມໃນປະຈຸໄຟຟ້າ B ( k = 9 x 10 9 Nm 2 C −2 , 1 μC = 10 −6 C).
ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:
ປະຈຸໄຟຟ້າ A (q A ) = +Q
ປະຈຸໄຟຟ້າ B (q B ) = -2Q
ປະຈຸໄຟຟ້າ C (q C ) = -Q
ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງປະຈຸໄຟຟ້າ A ແລະ B (r AB ) = r
ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງປະຈຸໄຟຟ້າ B ແລະ C (r BC ) = 2r
k = 9 x 10 9 Nm 2 C −2
ຕ້ອງການ: ຂະໜາດ ແລະ ທິດທາງຂອງແຮງ Coulomb ໃນປະຈຸໄຟຟ້າ B
ວິທີແກ້ໄຂ:
ແຮງຄູລອມລະຫວ່າງປະຈຸໄຟຟ້າ A ແລະ B:
ປະຈຸໄຟຟ້າ A ເປັນບວກ ແລະ ປະຈຸໄຟຟ້າ B ເປັນລົບ ດັ່ງນັ້ນທິດທາງຂອງ F AB ຊີ້ໄປຫາປະຈຸໄຟຟ້າ A.
ແຮງຄູລອມລະຫວ່າງປະຈຸໄຟຟ້າ B ແລະ ປະຈຸໄຟຟ້າ C:
ປະຈຸໄຟຟ້າ B ເປັນລົບ ແລະ ປະຈຸໄຟຟ້າ C ເປັນລົບ ດັ່ງນັ້ນທິດທາງຂອງປະຈຸໄຟຟ້າ F BC ຊີ້ໄປຫາປະຈຸໄຟຟ້າ A.
ແຮງສຸດທິກະທຳຕໍ່ປະຈຸໄຟຟ້າ B:
ຟ = ຟAB + ປBC = 2 kQ2/r2 + 0.5 k Q2/r2 = 2.5 kQ2/r2 = 2.5 kQ2 r-2
ທິດທາງຂອງແຮງທີ່ຈຸດໄປຫາປະຈຸໄຟຟ້າ A ຫຼື ໄປທາງຊ້າຍ.
