Papa Hiko

Akohia hoki Kōrero mō ngā Pātai mō te Mara Hiko dan Ngā Tauira Pātai mō te Papa Hiko

Hei āwhina i te mārama ki te kaha hiko e taea te mahi mai i tawhiti, i whakaurua te ariā o te mara hiko. Nā te kaipūtaiao Piritana a Michael Faraday (1791–1867) i whakawhanake te ariā o te mara hiko.

Whakamārama

Me kī he hiko koretake te tokotoko karāhe i te tīmatanga. Whai muri i te mirimiri ki te kakahu, ka utaina te tokotoko karāhe ki te hiko. Ina utu hiko, i taua wā anō ka puta he āpure huri noa i te tokotoko karāhe. Mēnā ka noho kūpapa te tokotoko karāhe, ka ngaro te āpure i te wāhi. Nō reira, kāore e taea te wehe i te noho o te āpure mai i te aroaro o te utu hiko. Ehara te āpure hiko i te momo matū pērā i te hau, i te momo ngaru rānei pērā i ngā ngaru hikohiko, engari he mea i hangaia e te utu hiko, ā, ka pā ki te wāhi huri noa i te utu hiko, ko ētahi atu utu hiko anake te mea ka pāngia e tōna awe.

Hei whakamātautau mēnā he āpure kei roto i tētahi wāhi, e whakaarohia ana he kotahi kawenga whakamātautau i taua wāhi. Ko te utu whakamātautau he utu (Q) he tino iti rawa, ā, he iti noa iho te āpure e puta ai, nō reira ka taea te wareware. Heoi anō, ka taea e te utu whakamātautau te rongo i te awe o te āpure i hangaia e ētahi atu utu hiko. Kei reira te utu whakamātautau hei tirotiro noa mēnā kei te noho he āpure hiko. Mena he āpure kei reira, ka tino pāngia te utu whakamātautau e te awe i te āhua o te kaha hiko i tetahi atu taha, ki te kore i reira, e kore te utu whakamātautau e pāngia. te kaha hiko.

Tirohia te pikitia kei te taha.
I te ahua 1, ko te utu +q₁ me te utu +q₂ ka puta he āpure hiko i te wāhi e karapoti ana. Ina whakatakotoria he utu whakamātautau +q_o i tētahi pūwāhi i te wāhi, ko te utu whakamātautau +q_o te pāngia e te kaha hiko. F₁ ko te kaha hiko e tukuna ana e te utu + q₁ i te utu whakamātautau +q_o me F₂ ko te kaha hiko e tukuna ana e te utu + q₂ i te utu whakamātautau +q_o. I te ahua 2, ina tangohia te utu whakamātautau, ka noho tonu te mara, ā, kāore e ngaro atu i taua pūwāhi. E₁ ko te mara i hangaia e te utu hiko +q₁ me E₂ ko te mara i hangaia e te utu hiko +q₂.

Te kaha o te mara

He rahinga whārite te papa hiko, he rahi, he ahunga hoki tōna. Ko te kaha o te papa hiko i tētahi pūwāhi ka tautuhia ko te kaha hiko e tukuna ana e te utu hiko ki runga i tētahi utu whakamātautau pai kua whakanohoia ki taua pūwāhi, ka wehea e te rahi o te utu whakamātautau.
Ngā Mōhiohio:
E = te kaha o te mara
F = te kaha hiko
q = te rahi o te utu whakamātautau
Ngā Mōhiohio:
Q = utu hiko
r = te tawhiti i waenga i te utu hiko me te utu whakamātautau
(pānuihia: epsilon kore) = te āheinga o te wāhi takoto kau = 8,854 x 10^-12 C²/Nm²
k = Pūmau Coulomb = 9 x 10⁹ Nm²/C²

Ko Newton te waeine o te kaha hiko, ā, ko Coulomb te waeine o te utu hiko, nō reira ko Newton/Coulomb te waeine o te mara, arā, ko N/C te whakarapopototanga.

Āra

 
Tirohia te pikitia kei te taha
I runga Pikitia 1a, ka whakamahia e te utu hiko pai (+Q) he kaha hiko ki runga i te utu whakamātautau pai (+q), ina matara atu te ahunga o te kaha hiko (F) i te utu +Q.
I runga Pikitia 1b, ina tangohia te utu whakamātautau, kei taua wāhi he āpure (E) kei tawhiti atu tōna ahunga i te utu hiko Q.
I runga Pikitia 2a, ka whakamahia e te utu hiko kino (-Q) he kaha hiko ki runga i te utu whakamātautau pai (+q), ka tata te ahunga o te kaha hiko (F) ki te utu -Q.
I runga Pikitia 2b, ina tangohia te utu whakamātautau, kei taua wāhi he āpure (E) e tata ana tōna ahunga ki te utu hiko -Q.
I runga i te ahua me te whakamārama i runga ake nei, ka taea te whakatau ko te ahunga o te āpure kei tawhiti atu i te utu hiko pai, ka anga atu ki te utu hiko kino.

Tauira raruraru

1. Kei roto te Pūwāhi A i tētahi papa hiko. Ko te kaha o te papa hiko i te pūwāhi A he 0,4 N/C. Mena ka whakanohoia he mea he 0,2 C te utu ki te pūwāhi A, ka puta he kaha Coulomb o...
A. 0,2 N
B. 0,4 N
C. 0,6 N
D. 0,7 N
E. 0,8 N
Kōrero:
E mōhiotia ana :
E = 0,4 N/C
q = 0,2 C
I pātaihia :
Te kaha hiko?
Whakautu :
F = q E = (0,2 C)(4 N/C) = 0,8 N
Ko te whakautu tika ko E.

2. He pūwāhi kua utaina q kei te pūwāhi A i roto i te mara hiko i hangaia e te utu (+) kia pāngia ai e te kaha o te 0,1 N i te ahunga ki te utu q. Mena ko te kaha o te mara i te pūwāhi A he 0,02 N/C, ko te rahi me te momo o te utu q ko...
A. 5,0 C, pai
B. 5,0 C, kino
C. 4,0 C, pai
D. 2,5 C, kino
E. 2,5 C, pai
Kōrero:
E mōhiotia ana :
F = 0,1N
E = 0,02 N/C
I pātaihia :
He aha te rahi me te ahunga o te utu q?
Whakautu :
Te rahi o te utu q:
F = q E
q = F / E = 0,1 N : 0,02 N/C = 5C
Momo utu q:
Ko te ahunga o te kaha Coulomb e anga ana ki te utu q, nō reira me whai uara pai te utu q.