1. Bereken de grootte en richting van het elektrische veld op een punt A op 5 cm afstand van een puntlading Q = +10 μC. ( k = 9 x 10⁹ Nm² C⁻² , 1 μC = 10⁻⁶ C )
Bekend:
Elektrische lading (Q) = +10 μC = +10 x 10⁻⁶ C
De afstand tussen punt A en puntlading Q (r A ) = 5 cm = 0.05 m = 5 x 10 -2 m
k = 9 x 10 9 Nm 2 C −2
Gevraagd: De grootte en richting van het elektrische veld op punt A.
oplossing:
De richting van het elektrische veld op punt A:
De elektrische lading is positief, daarom is de richting van het elektrische veld weg van de elektrische lading en punt A.
[irp]
2. Bereken de grootte en richting van het elektrische veld op een punt P op 10 cm afstand van een puntlading Q = -20 μC . k = 9 x 10⁹ Nm²C⁻² , 1 μC = 10⁻⁶ C.
Bekend:
Elektrische lading (q) = -20 μC = -20 x 10⁻⁶ C
De afstand tussen punt P en de elektrische lading (r P ) = 10 cm = 0.1 m = 1 x 10 -1 m
k = 9 x 10 9 Nm 2 C −2
Gevraagd: De grootte en richting van het elektrische veld op punt P
oplossing:
De richting van het elektrische veld op punt A:
De elektrische lading is negatief, vandaar dat het elektrische veld in de richting van de elektrische lading wijst.
[irp]
3. Twee puntladingen bevinden zich op een afstand van 40 cm van elkaar. Wat is de grootte en richting van het elektrische veld op punt P tussen de twee ladingen, dat wil zeggen op 20 cm afstand van punt A?
Bekend:
Lading A (q A ) = -2 μC = -2 x 10 -6 C
Lading B (q B ) = + 4 μC = +4 x 10 -6 C
De afstand tussen lading A en punt P (r AP ) = 20 cm = 0.2 m = 2 x 10 -1 m
De afstand tussen lading B en punt P (rBP ) = 20 cm = 0.2 m = 2 x 10⁻¹ m
Gevraagd: De grootte en richting van het elektrische veld op punt P.
oplossing:
Lading A is negatief, waardoor de richting van het elektrische veld naar Q A wijst (naar links).
Lading B is positief, waardoor de richting van het elektrische veld van QB af wijst ( naar links).
Het totale elektrische veld op punt A:
E = E A + E B
E = (4.5 x 10⁵ ) + (9 x 10⁵ )
E = 13.5 x 10⁵ N /C
De richting van het elektrische veld wijst naar Q A (naar links).
[irp]
4. De grootte van het elektrische veld is nul bij…
De lading A is positief en de lading B is positief, waardoor de grootte van het elektrische veld nul is op punt P, tussen beide ladingen.
Bekend:
Lading A (q A ) = + 20 μC = +20 x 10 −6 C
Lading B (q B ) = +40 μC = +40 x 10 −6 C
k = 9 x 10 9 Nm 2 C −2
De afstand tussen lading A en lading B is 20 cm.
De lading tussen lading A en punt P (r AP ) = a
De afstand tussen lading B en punt P (rBP ) = 20 – a
Gezocht: De grootte van het elektrische veld is nul op de locatie van….
oplossing:
De grootte van het elektrische veld geproduceerd door lading A op punt P
Omdat lading A positief is, wijst het elektrische veld van lading A af (naar rechts).
De grootte van het elektrische veld opgewekt door lading B op punt P:
Omdat lading B positief is, wijst het elektrische veld van lading B af (naar links).
Het totale elektrische veld op punt P = 0:
We gebruiken de kwadratische formule om a te bepalen.
De grootte van het elektrische veld is nul op een afstand van 8 cm van lading A of 12 cm van lading B.
[irp]
5. Waar bevindt zich punt P , gebaseerd op de onderstaande figuur, zodat het elektrische veld in punt P nul is? (k = 9 x 10⁹ Nm²C⁻² , 1 μC = 10⁻⁶ C )
Het resultaat
To Bereken de elektrische veldsterkte op punt P, ervan uitgaande dat er op punt P een positieve testlading aanwezig is. Q1 is positief en Q2 is negatief, daarom moet punt P rechts van Q liggen.2 of links van Q1Als punt P links van Q ligt1; het elektrische veld gegenereerd door Q1 Op punt P bevindt zich links (weg van Q).1) en het elektrische veld dat door Q wordt gegenereerd2 op punt P naar rechts (richting Q)1De richting van het elektrische veld is tegengesteld, waardoor de twee elektrische velden elkaar opheffen en de veldsterkte op punt P nul is.
Bekend:
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
Afstand tussen lading 1 en lading 2 = 3 cm
Afstand tussen Q 1 en punt P (r 1P ) = a
Afstand tussen Q 2 en punt P (r 2P ) = 3 + a
Gevraagd: locatie van punt P zodat het elektrische veld op punt P nul is
oplossing:
Punt P bevindt zich links van Q 1.
Het elektrische veld opgewekt door Q 1 op punt P:
De testlading is positief en Q1 is positief, waardoor de richting van een elektrisch veld naar links wijst.
Het elektrische veld opgewekt door Q 2 op punt P:
De testlading is positief en Q2 is negatief, waardoor de richting van een elektrisch veld naar rechts wijst.
Netto elektrisch veld op punt A:
Gebruik de kwadratische formule om a te bepalen:
a = -1.25, b = -13.5, c = -20.25
Afstand tussen Q 2 en punt P (r 2P ) = 3 + a = 3 – 1.8 = 1.2 cm.
Punt P bevindt zich 1.2 cm rechts van Q 1.
[irp]
