O le eletise tumau o se mataupu taua i le fisiki a le vasega 12. E fa'atatau i mea e tutupu e feso'ota'i ma avega eletise pe a malolo pe gaoioi. O le malamalama i manatu fa'avae, le tulafono a Coulomb, ma fanua eletise e taua tele mo le fo'ia o fa'afitauli eseese e feso'ota'i ma le eletise tumau. I totonu o lenei tusiga, o le a matou talanoaina ai ni fa'ata'ita'iga o fa'afitauli o le eletise tumau e masani ona aliali mai i su'ega a le vasega 12, fa'atasi ai ma a latou fofo.
Manatu Fa'avae o le Eletise Tumau
E mafua le eletise tumau mai le le paleni o avega eletise i luga o le fogāeleele o se mea. E mafai ona fesiita'i lenei avega mai le tasi mea i le isi mea e ala i faiga e pei o le fete'ena'iga, fa'asolo, ma le fa'aoso.
– Tulafono a Coulomb: O lenei tulafono e faʻamatalaina ai le malosi o le tosina poʻo le teteʻe i le va o ni moli eletise se lua. O le fua faʻatatau mo le tulafono a Coulomb e faʻapea:
\[
F = k \frac{{|q_1 q_2|}}{{r^2}}
\]
O fea:
– \( F \) o le malosi i le va o moliaga (Newton).
– \( k \) o le tumau Coulomb (\( 8.99 \times 10^9 \, \text{N m}^2/\text{C}^2 \)).
– \( q_1 \) ma le \( q_2 \) o le telē lea o moliaga (Coulombs).
– \( r \) o le mamao i le va o moli e lua (mita).
– Fanua Eletise: O se fanua eletise o le avanoa e siomia ai se avega eletise lea e mafai ona lagonaina ai se malosiaga eletise e isi avega. O le fanua eletise \( E \) i se mamao \( r \) mai se avega \( Q \) e:
\[
E = k \frac{Q}{r^2}
\]
Fesili Fa'ata'ita'i ma Talanoaga
Fa'ata'ita'iga Fesili 1: Malosiaga o le Coulomb
Fesili:
E lua ni avega eletise o le \( 2 \times 10^{-6} \, \text{C} \) ma le \( -3 \times 10^{-6} \, \text{C} \) o loʻo i le mamao e 0,1 mita. Faʻatatau le malosi o le Coulomb i le va o avega e lua.
Tali:
Fa'aaoga le fua fa'atatau o le tulafono a Coulomb:
\[
F = k \frac{{|q_1 q_2|}}{{r^2}}
\]
Suitulaga i tau ua iloa:
\[
F = 8.99 \times 10^9 \, \text{N m}^2/\text{C}^2 \times \frac{{(2 \times 10^{-6} \, \text{C})(3 \times 10^{-6} \, \text{C})}}{{(0,1 \, \text{m})^2}}
\]
\[
F = 8.99 \times 10^9 \times \frac{6 \times 10^{-12}}{0,01}
\]
\[
F = 8.99 x 10^9 x 6 x 10^{-10}
\]
\[
F = 53,94 \times 10^{-1} \, \text{N}
\]
\[
F = 5,394 \, \text{N}
\]
O lea la, o le malosi Coulomb i le va o moliaga e lua e 5,394 N.
Fa'ata'ita'iga Fesili 2: Fanua Eletise e ala i se Totogi o le Point
Fesili:
Fuafua le fanua eletise i le mamao e 0,05 mita mai se moli e \( 4 \times 10^{-6} \, \text{C} \).
Tali:
Fa'aaoga le fua fa'atatau o le fanua eletise:
\[
E = k \frac{Q}{r^2}
\]
Suitulaga i tau ua iloa:
\[
E = 8.99 \times 10^9 \, \text{N m}^2/\text{C}^2 \times \frac{4 \times 10^{-6} \, \text{C}}{(0,05 \, \text{m})^2}
\]
\[
E = 8.99 \times 10^9 \times \frac{4 \times 10^{-6}}{0,0025}
\]
\[
E = 8.99 x 10^9 x 1,6 x 10^{-3}
\]
\[
E = 14,384 \times 10^6 \, \text{N/C}
\]
\[
E = 1,4384 \times 10^7 \, \text{N/C}
\]
O lea la, o le fanua eletise i le mamao e 0,05 mita mai le uaea e \( 1,4384 \times 10^7 \, \text{N/C} \).
Fa'ata'ita'iga Fesili 3: Malosiaga Eletise
Fesili:
O se moli eletise e \( 5 \times 10^{-6} \, \text{C} \) ua tuu i se tulaga patino. Fuafua le malosiaga eletise i se mamao e 0,2 mita mai le moli.
Tali:
Faaaoga le fua fa'atatau o le gafatia eletise:
\[
V = k \frac{Q}{r}
\]
Suitulaga i tau ua iloa:
\[
V = 8.99 \times 10^9 \, \text{N m}^2/\text{C}^2 \times \frac{5 \times 10^{-6} \, \text{C}}{0,2 \, \text{m}}
\]
\[
V = 8.99 x 10^9 x 25 x 10^{-6}
\]
\[
V = 224,75 \times 10^3 \, \text{V}
\]
\[
V = 2,2475 \times 10^5 \, \text{V}
\]
O lea la, o le malosiaga eletise i le mamao e 0,2 mita mai le mea ua molia e \( 2,2475 \times 10^5 \, \text{V} \).
Fa'ata'ita'iga Fesili 4: Malosiaga Fa'aeletise
Fesili:
E lua moli uila o le \( 3 \times 10^{-6} \, \text{C} \) ma le \( -2 \times 10^{-6} \, \text{C} \) o loʻo i le mamao e 0,1 mita. Faʻatatau le malosiaga eletise o le faiga.
Tali:
Faaaoga le fua fa'atatau o le malosiaga eletise:
\[
U = k \frac{q_1 q_2}{r}
\]
Suitulaga i tau ua iloa:
\[
U = 8.99 \times 10^9 \, \text{N m}^2/\text{C}^2 \times \frac{(3 \times 10^{-6} \, \text{C})(-2 \times 10^{-6} \, \text{C})}{0,1 \, \text{m}}
\]
\[
U = 8.99 \times 10^9 \times \frac{-6 \times 10^{-12}}{0,1}
\]
\[
U = -5,394 \times 10^{-1} \, \text{J}
\]
\[
U = -0,5394 \, \text{J}
\]
O lea la, o le malosiaga eletise o le faiga e -0,5394 J.
I'uga
O le malamalama i le eletise tumau ma le faʻaaogaina o manatu faavae e pei o le tulafono a Coulomb, fanua eletise, gafatia eletise, ma le malosiaga gafatia eletise e taua tele i le fisiki vasega 12. I le suʻesuʻeina o faʻataʻitaʻiga o faʻafitauli o loʻo i luga, e faʻamoemoeina o le a maua e tamaiti aʻoga se malamalamaga sili atu i nei manatu ma mafai ona faʻaaogaina i tulaga eseese. O nei faʻafitauli e fesoasoani foʻi i tamaiti aʻoga e sauniuni ai mo suʻega ma luʻitau sili atu ona faigata i le lumanaʻi.
O le fa'ata'ita'iina o ituaiga eseese o fa'afitauli o le eletise tumau o le a fa'amalosia ai lou malamalama i manatu ma fa'aleleia atili ai ou tomai i le fo'ia o fa'afitauli. Ia mautinoa e te malamalama i fa'avae fa'avae o le mafaufau a'o le'i galue i fa'afitauli, aua o se malamalamaga mautu o le a fesoasoani ia te oe e fo'ia ai fa'afitauli i se auala sili atu ona lelei ma sa'o.
