3 întrebări despre ecuațiile câmpului electric
1. O bilă conductoare cu o rază de 10 cm are o sarcină electrică de 500 μC. Punctele A, B și C se află în linie cu centrul bilei, la o distanță de 12 cm, 10 cm și, respectiv, 8 cm de centrul bilei. Calculați intensitatea câmpului electric în punctele A, B și C!
Cunoscut:
Raza bilei conductoare (R) = 10 cm = 0.1 m
Sarcină electrică (q) = 500 μC = 500 x 10⁻⁶ C
r A = 12 cm = 0,12 m
r B = 10 cm = 0,1 m
rC = 8 cm = 0,08 m
Constanta Coulomb (k) = 9 x 109
Cerut: Intensitatea câmpului electric în punctul A (E A ), în punctul B (E B ) și în punctul C (E C )
Soluţie:
a) Intensitatea câmpului electric în punctul A
E A = kq / r A² = (9 x 10⁶ ) (500 x 10⁻⁶ ) / (0,12) ² = (4500 x 10³ ) / 0,0144 = 312500 x 10³ = 3,125 x 10⁶ N /C
b) Intensitatea câmpului electric în punctul B
E B = kq / r B² = (9 x 10⁶ ) ( 500 x 10⁻⁶ ) / (0,1) ² = (4500 x 10³ ) / 0,01 = 450.000 x 10³ = 4,5 x 10⁶ N/C
c) Intensitatea câmpului electric în punctul C
E C = 0 pentru a fi în minge.
2. Dacă o sarcină electrică de test de 4 nC este plasată într-un punct, sarcina experimentează o forță de 5 × 10 – 4 N. Care este magnitudinea câmpului electric E în acel punct?
Cunoscut:
Sarcina electrică de testare (q) = 4 nC = 4 x 10⁻⁹ Coulomb
Forța electrică (F) = 5 × 10⁻⁴ N
Cerut: Magnitudinea câmpului electric (E)
Soluţie:
E = F / q = (5 × 10⁻⁴ ) / (4 x 10⁻⁶ ) = 1,25 x 10⁵ N /C
3. Două sarcini q B = 12 μC și q C = 9 μC sunt plasate în vârfurile unui triunghi dreptunghic, ca în Fig. Determinați intensitatea câmpului electric resimțită în punctul A!
Cunoscut:
Sarcina în punctul B (qB) = 12 μC = 12 x 10⁻⁶ C
Sarcina în punctul C (qC) = 9 μC = 9 x 10⁻⁶ C
Constanta Coulomb (k) = 9 x 109
r AC = 4 cm = 0,04 m
r AB = 3 cm = 0,03 m
dorit: intensitatea câmpului electric în punctul A
Soluţie:
E AC = kq / r² = (9 x 10⁶ ) (9 x 10⁻⁶ ) / (0,04) ² = 81 x 10³ / 0,0016 = 5,0 x 10⁻¹ N/C
E AB = kq / r² = (9 x 10⁶ ) (9 x 10⁻⁶ ) / (0,03) ² = 81 x 10³ / 0,0009 = 9,0 x 10⁶ N/C
