Eletise tumau - faʻafitauli ma fofo
Malosiaga eletise
1. Point A i totonu o se fanua eletise . O le tele o le fanua eletise i le point A = 0.5 NC -1 . Afai e tuʻu se totogi e 0.25-C i le point A, o le a la le malosi eletise o loʻo faʻatinoina i le totogi.
Ua iloa:
Mala eletise i le tulaga A = 0.5 NC -1
Malosiaga eletise i le tulaga A = 0.25 C
Manaomia: Malosiaga eletise
Fofo:
F = q E
F = (0.25 C)(0.5 NC -1 )
F = 0.125N
2. E lua moli e 5 C ma le 4 C o loʻo vaeluaina i se mamao e 3 mita. Afai o le tumau o le Coulomb e 9 × 109 Nm2 C-2, o le a le tele o le malosiaga eletise e oo i ai ni moliaga se lua?
Ua iloa:
Totogi 1 (q1) = 5 C
Totogi 2 (q2) = 4 C
Mamao i le va o le avega 1 ma le avega 2 (r) = 3 mita
Fa'amautu o Coulomb (k) = 9 × 109 Nm2 C-2
Mana'omia: Le tele o le malosiaga eletise (F)
Fofo:
3. Totogi eletise +q1 = 10 μC ; +q2 = 20 μC ; ma le q3 ua vaeluaina, e pei ona faaalia i le ata o loo i lalo. O le malosiaga eletise ua faia i le totogi q2 = 0, o le a la le totogi o le q3.
Ua iloa:
Totogi 1 (q 1 ) = 10 μC = 10 x 10 -6 C
Totogi 2 (q 2 ) = 20 μC = 20 x 10 -6 C
Mana'omia: O le a le totogi o le q3
Fofo:
E lua malosiaga e galulue i le +q2.
O le malosiaga muamua o le malosiaga tete'e i le va o le totogi + q1 ma totogi +q2 o F lea12, agai i le taumatau.
O le malosiaga eletise atoa e galue i le q2 = 0 ona q lea3 e tatau ona le lelei.
O le malosiaga lona lua o le malosiaga tosina i le va o le totogi + q2 ma le -q3 o F lea23, agai i le agavale.
O nei malosiaga uma e lua e galulue i le q2, e tutusa le telē ae i le itu fa'afeagai.
E galue le malosi atoa i le +q2 = 0.
4. Tolu totogi q1, q, ma le q2 o loʻo i totonu o se laina. Afai o le q = 5.0 μC ma le d = 30 cm, o le a la le tele ma le itu e galue ai le malosiaga eletise i le totogi q.
Ua iloa:
Totogi 1 (q1) = 30 μC = 30 x 10-6 C
Totogi 2 (q2) = 60 μC = 60 x 10-6 C
Totogi 3 (q) = 5 μC = 5 x 10-6 C
Mamao i le va o le q1 ma le q = d
Mamao i le va o le q2 ma le q = 2d
d = 30 cm = 0.3 mita
d 2 = (0.3) 2 = 0.09
Fa'amautu o Coulomb (k) = 9 x 109 N m2 C-2
Mana'omia: O le tele ma le itu e agai i ai le malosiaga eletise e aʻafia ai le avega eletise
Fofo:
E lua malosiaga o loʻo faʻatinoina i luga o le q o le F1 agai i le taumatau (q ma le q1 e lelei o lea la o le F1 ese mai le q ma le q1) ma le F2 agavale (q ma le q2 e lelei o lea la o le F2 ese mai le q ma le q2). Muamua fuafuaina F1 ma F2.
O le malosiaga atoa e 7.5 Newtons. O le itu o le malosiaga atoa = le itu o F1, itu taumatau e fa'atumu ai le q2.
Fanua eletise
5. O se manatu laʻu O q o loʻo i le tulaga P i le fanua eletise gaosia e le moliaga (+) ina ia oo i ai se malosi e 0.05 N i le itu agai i le moliaga. Afai o le le tele o le eletise laufanua at o le tulaga P e 2 x 10-2 NC-1, lea o le a le tele ma le ituaiga o le avega e mafua ai le uila fanua.
Ua iloa:
Malosiaga eletise (F) = 0.05 N
Malae eletise (E) = 2 x 10 -2 NC -1 = 0.02 NC -1
Manaomia: Le tele ma le ituaiga o le eletise
Fofo:
O le totogi eletise e fuafuaina e faʻaaoga ai se fua faʻatatau e faʻaalia ai le sootaga i le va o le malosiaga eletise (F), le fanua eletise (E) ma le totogi eletise (q):
F = q E
q = F / E = 0.05 N / 0.02 NC –1 = 2.5 Coulombs
O le avega q e oo i ai se malosiaga eletise i le itu e agai atu i le avega (+) lea e maua ai se fanua eletise, o lea la e leaga le avega q.
6. O lo'o vaeluaina moli A ma le B i le mamao e 4 mita. O le tulaga C o lo'o i le va o moli e lua, e 1 mita mai le tulaga A. Afai o QA = –300 μC, QB = 600 μC. 1/4 π ε0 = 9 × 109 N m2 C– 2, o le a la le telē o le fanua eletise i le tulaga C lea na gaosia e moliaga uma e lua.
Ua iloa:
Mamao i le va o moligao A ma le B (rAB) = 4 mita
Mamao i le va o le tulaga C ma le avega A (rAC) = 1 mita
Mamao i le va o le tulaga C ma le avega B (rBC) = 3 mita
Totogi A (qA) = –300 μC = -300 x 10-6 C = -3 x 10-4 Coulomb
Totogi B (qB) = 600 μC = 600 x 10-6 C = 6 x 10-4 Coulomb
Tumau (k) = 9 × 109 N m2 C-2
Mana'omia: Malae eletise i le tulaga C
Fofo:
Mala eletise e gaosia e le avega A i le tulaga C:
tau A e leaga ina ia faasino atu le itu o le fanua eletise i le moliaga A ma alu ese mai le moliaga B (i le agavale).
O le fanua eletise e gaosia e le avega B i le tulaga C:
E lelei le moliaga B o lea e ese ai le itu e alu i ai le fanua eletise mai le moliaga B ma faasino i le moliaga A (i le agavale).
O le taunuuga o le fanua eletise i le tulaga A:
E = EA + EB
E = (27 x 10 5 ) + (6 x 10 5 )
E = 33 x 10 5 N/C
O le itu o le fanua eletise e faasino i le uaea A ma mamao ese mai le uaea B (i le agavale).
7. O se pefu e 1-mg o loʻo opeopea i le ea. Afai o le mamafa o le pefu e 0.5 μC ma le faʻavavevaveina ona o le kalave e 10 m/s2, fuafua le tele o le fanua eletise e lagolagoina le pefu.
Ua iloa:
Mamafa o le efuefu (m) = 1 mg = 1 x 10-6 kg
Ufi o le efuefu (q) = 0.5 μC = 0.5 x 10-6 C
Fa'avavevave ona o le kalave (g) = 10 m/s 2
Mana'omia: Fanua eletise
Fofo:
w = mg
w = mamafa o le efuefu, m = tele o le efuefu, g = fa'avavevaveina ona o le kalave
E galue le malosi o le kalave i le efuefu:
w = mg = (1 x 10 -6 kg)(10 m/s 2 ) = 10 x 10 -6 kg m/s 2 = 10 x 10 -6 Newtons
O le fua fa'atatau o le fanua eletise:
E = F/q
E = fanua eletise, F = malosiaga eletise, q = totogi eletise
Sui le F i le fua fa'atatau o le fanua eletise i le w i le fua fa'atatau o le mamafa:
E = F/q = w/q
E = (10 x 10 -6 N) / (0.5 x 10 -6 C)
E = 10 N / 0,5 C
E = 20 N/C
8. Lua moliaga q1 = 32 μC ma le q2 = -214 μC e vaeluaina i se mamao o le x, e pei ona faaalia i le ata o loo i lalo. Leai se fanua eletise i le tulaga P o loo i le 10 cm mai le q2. Saili le x.
Ua iloa:
Totogi 1 (Q1) = 32 µC
Totogi 2 (Q2) = -214 μC
Mamao o le tulaga P mai le q1 = x + 10 senitimita
O le mamao o le tulaga P mai le q2 = 10cm
Manaomia: x
Fofo:
E1 = fanua eletise e gaosia e le totogi Q1. O le itu o le fanua eletise e ese mai le Q1 auā o le Q1 e lelei. E2 = fanua eletise na gaosia e le Q2. O le itu o le fanua eletise e faasino i le Q2 auā o le Q2 e leaga.
Leai se malosiaga atoa i le tulaga p o loʻo i le 10 cm mai Q2
Faaaoga le fua fa'atatau fa'atafafā:
9. O le tulaga ua molia q o loʻo i le tulaga P i le fanua eletise gaosia e le moliaga (+), o lea e 0.05 N le malosi. Afai o le totogi e +5 × l0-6 Coulomb, o le a la le telē o le fanua eletise i le tulaga C.
Ua iloa:
Malosiaga eletise (F) = 0.05 Newtons
Malosiaga eletise (Q) = +5 × l0-6 Coulomb = 0.000005
Mana'omia: Malae eletise i le tulaga P
Fofo:
E = F / Q
E = 0.05 Newton / 0.000005 Coulomb
E = 5 Newton / 0.0005 Coulomb
E = 10,000 Newton/Coulomb
E = 10 4 N/C
E = 10 4 NC -1
- O le a le eletise tumau? taliO le eletise tumau e faasino i le faaputuputuina o le eletise i luga o mea. E ta'ua o le "e tumau" aua o loo tumau pea ia eletise i le tasi vaega nai lo le minoi pe tafe e pei o le eletise o loo iai nei.
- E faʻapefea ona gaosia le eletise tumau? taliE masani ona fa'atupuina le eletise tumau e ala i le fa'agasologa o le fa'atumuina o le triboelectric, lea e fa'atumuina ai nisi meafaitino pe a latou pa'i atu i se isi meafaitino e pei o le fe'ese'esea'iga. O le milimiliina o se paluni i le lauulu po'o le savali i luga o se kapeta i seevae e iai tapuvae pa'u e mafai ona o'o atu ai i le fa'aputuina o fa'atumu tumau.
- Aiseā e te te'i ai i nisi taimi pe a e pa'i i le 'au o le faitoto'a pe a uma ona e savali i luga o se kapeta? taliO le savali i luga o se kapeta, aemaise lava i tulaga mago, e mafai ona mafua ai le faaputuputuina o ni eletise tumau i lou tino. A e pa'i i se 'au o le faitoto'a po'o se isi aveta'avale, e mafai ona vave ona alu ese ia eletise, ma i'u ai i se te'i tumau.
- E fa'apefea ona a'afia e le susū le eletise tumau? tali: E masani ona fa'aitiitia e le susū le fa'aputuga o le eletise tumau. E mafai e molela'au vai i le ea ona fesoasoani e fa'ata'ape'apeina ai le eletise. I aso e mago ai, e maualuga atu le ono a'afia ai i le fa'aputuga o le eletise tumau ma te'i.
- Aiseā e sili atu ai ona faigofie ona atiaʻe se moliaga tumau i nisi o meafaitino nai lo isi? taliE eseese meafaitino i lo latou gafatia e uu pe fesiita'i ai eletise. O nisi meafaitino, e pei o le pa'u po'o nisi palasitika, e faigofie ona maua pe leiloa eletise nai lo isi, ma faigofie ai ona fa'aputuina le eletise tumau.
- O le ā le mataupu faavae o loʻo i tua atu o se electroscope? taliO le electroscope o se masini e faʻaaogaina e iloa ai le i ai o se eletise tumau. E masani lava ona aofia ai se uʻamea ua faʻapipiʻi i ni laulaʻau manifinifi se lua o le pepa uʻamea. A aumaia se mea ua molia i tafatafa o le uʻamea, e feʻaveaʻi ese laulaʻau ona o le teteʻe atu o ni eletise tutusa, e faʻaalia ai le i ai o le eletise tumau.
- E fa'apefea ona aveese e le fa'avaeina ni fa'aputuga eletise (static charges)? taliO le fa'a'ele'eleina e maua ai se ala e mafai ai e le mamafa tele ona fe'avea'i i le Lalolagi, o se nofoaga tele lea e teu ai mamafa. A fa'a'ele'eleina se mea e molia fa'a-static, e fa'aitiitia ai mamafa fa'aopoopo, ma fa'aitiitia ai pe ave'ese ai le fa'aputuga o le mamafa.
- Aiseā e te ono vaaia ai ni aloiafi i totonu o se fale teu saito pe a o faʻatumuina le penisini o se vaalele, ma aiseā e matautia ai lenei mea? taliO le fe'avea'i po'o le oloina o fatu i luga o mea e mafai ona fa'atupuina ai le eletise static, ma e fa'apena fo'i i le tafe o le suau'u. Afai e iai se fa'aputuga o le eletise static, e mafai ona fa'asa'olotoina e pei o se aloiafi. I siosiomaga e iai kasa mu, pefu, po'o vai (e pei o totonu o se silo o fatu po'o le taimi e fa'atumu ai le suau'u i va'alele), e mafai e nei aloiafi ona fa'amumuina ai mea mu, ma i'u ai i le pa.
- E fa'apefea ona aoga vai fa'asusu po'o oloa e tete'e i le vai? taliO vailaau ma oloa e tete'e i le eletise e masani ona i ai ni mea e fa'amama ai le eletise i luga. O le faia o lea mea, latou te taofia ai le fa'aputuina o moli eletise pe fesoasoani e fa'ate'a ese so'o se moli e fa'aputuina.
-
O le ā le faasologa o triboelectric? taliO le faasologa o triboelectric o se lisi e fa'avasega ai meafaitino e fa'atatau i lo latou fa'asinomaga e avea ma mea e molia lelei pe leaga pe a olo i se isi meafaitino. O meafaitino i le pito i luga o le lisi e masani ona molia lelei, ae o meafaitino i le pito i lalo e masani ona molia leaga.
