Madhësia dhe drejtimi i fushave elektrike - problemet dhe zgjidhjet

1. Llogaritni madhësinë dhe drejtimin e fushës elektrike në një pikë A të vendosur 5 cm nga një ngarkesë pikësore Q = +10 μC. k = 9 x 10 ⁹ Nm ² C ⁻² , 1 μC = 10 ⁻⁶ C)

I njohur:

Ngarkesa elektrike (Q) = +10 μC = +10 x 10 ^-6 C

Distanca midis pikës A dhe ngarkesës pikësore Q (r A ₎ = 5 cm = 0.05 m = 5 x 10 ^-2 m

^k = 9 x ¹⁰⁹ Nm2C − ²

Kërkohet: Madhësia dhe drejtimi i fushës elektrike në pikën A

zgjidhje:

Drejtimi i fushës elektrike në pikën A:

Ngarkesa elektrike është pozitive, prandaj drejtimi i fushës elektrike është larg ngarkesës elektrike dhe pikave A.

2. Llogaritni madhësinë dhe drejtimin e fushës elektrike në një pikë P të vendosur 10 cm nga një ngarkesë pikësore Q = -2 0 μC. k = 9 x 10 ⁹ Nm ² C ⁻² , 1 μC = 10 ⁻⁶ C.

I njohur:

Ngarkesa elektrike (q) = -20 μC = -20 x 10 ^-6 C

Distanca midis pikës P dhe ngarkesës elektrike (rP ₎ = 10 cm = 0.1 m = 1 x 10 ^-1 m

^k = 9 x ¹⁰⁹ Nm2C − ²

Kërkohet: Madhësia dhe drejtimi i fushës elektrike në pikën P

zgjidhje:

Drejtimi i fushës elektrike në pikën A:

Ngarkesa elektrike është negative, prandaj edhe drejtimi i fushës elektrike drejt ngarkesës elektrike.

3. Dy ngarkesa pikash janë të ndara nga njëra-tjetra me një distancë prej 40 cm. Cila është madhësia dhe drejtimi i fushës elektrike në pikën P midis dy ngarkesave, që është 20 cm nga pika A?

I njohur:

Ngarkesa A (q _A ) = -2 μC = -2 x 10 ^-6 C

Ngarkesa B (q _B ) = + 4 μC = +4 x 10 ^-6 C

Distanca midis ngarkesës A dhe pikës P (r _AP ) = 20 cm = 0.2 m = 2 x 10 ^-1 m

Distanca midis ngarkesës B dhe pikës P (r _BP ) = 20 cm = 0.2 m = 2 x 10 ^-1 m

Kërkohet: Madhësia dhe drejtimi i fushës elektrike në pikën P.

zgjidhje:

Ngarkesa A është negative, kështu që drejtimi i pikave të fushës elektrike është drejt Q _A (në të majtë).

Ngarkesa B është pozitive, kështu që drejtimi i pikave të fushës elektrike është larg nga Q _B (në të majtë).

Fusha elektrike totale në pikën A:

E = E _A + E _B

E = (4.5 x 105 ⁾ + (9 x ¹⁰⁵ )

E = 13.5 x 105 ^N /C

Drejtimi i fushës elektrike tregon drejt Q _A (në të majtë).

4. Madhësia e fushës elektrike është zero në…

Ngarkesa A është pozitive dhe ngarkesa B është pozitive, kështu që madhësia e fushës elektrike është zero e vendosur në pikën P, midis të dy ngarkesave.

I njohur:

Ngarkesa A (q _A ) = + 20 μC = +20 x 10 ⁻⁶ C

Ngarkesa B (q _B ) = +40 μC = +40 x 10 ⁻⁶ C

^k = 9 x ¹⁰⁹ Nm2C − ²

Distanca midis ngarkesës A dhe ngarkesës B = 20 cm

Ngarkesa midis ngarkesës A dhe pikës P (r _AP ) = a

Distanca midis ngarkesës B dhe pikës P (r _BP ) = 20 – a

Kërkohet: Madhësia e fushës elektrike është zero e vendosur në….

zgjidhje:

Madhësia e fushës elektrike të prodhuar nga ngarkesa A në pikën P

Ngarkesa A është pozitive, kështu që drejtimi i pikave të fushës elektrike është larg ngarkesës A (në të djathtë).

Madhësia e fushës elektrike të prodhuar nga ngarkesa B në pikën P:

Ngarkesa B është pozitive, kështu që drejtimi i pikave të fushës elektrike është larg ngarkesës B (në të majtë).

Fusha elektrike totale në pikën P = 0:

Ne përdorim formulën kuadratike për të përcaktuar a.

Madhësia e fushës elektrike është zero e vendosur 8 cm nga ngarkesa A ose 12 cm nga ngarkesa B.

5. Bazuar në figurën më poshtë, ku është pika P në mënyrë që fusha elektrike në pikën P të jetë zero? (k = 9 x 109 ^Nm 2 ^C −2 ^, 1 μC = 10 ⁻⁶ C)

Zgjidhje

To llogaritni intensitetin e fushës elektrike në pikën P, duke supozuar se në pikën P ka një ngarkesë pozitive prove. Q₁ është pozitiv dhe Q₂ është negative, prandaj pika P duhet të jetë në të djathtë të Q.₂ ose majtas Q-së₁Nëse pika P është në të majtë të Q-së₁; fusha elektrike e gjeneruar nga Q₁ në pikën P është në të majtë (larg Q-së)₁) dhe fusha elektrike e gjeneruar nga Q₂ në pikën P në të djathtë (drejt Q)₁Drejtimi i fushës elektrike është i kundërt, kështu që dy fushat elektrike eliminojnë njëra-tjetrën, në mënyrë që intensiteti i fushës elektrike në pikën P të jetë zero.

I njohur:

Q ₁ = +9 μC = +9 x 10 ⁻⁶ C

Q2 = -4 _μC = -4 x ¹⁰⁻⁶ C

^k = 9 x ¹⁰⁹ Nm2C − ²

Distanca midis ngarkesës 1 dhe ngarkesës 2 = 3 cm

Distanca midis Q1 _dhe pikës P (r1P ₎ = a

Distanca midis Q2 _dhe pikës P (r2P ₎ = 3 + a

Kërkohet: vendndodhja e pikës P në mënyrë që fusha elektrike në pikën P të jetë zero

zgjidhje:

Pika P është në të majtë të _Q1.

Fusha elektrike e prodhuar nga Q1 _në pikën P:

Ngarkesa e provës është pozitive dhe Q1 _është pozitiv, kështu që drejtimi i një fushe elektrike është majtas.

Fusha elektrike e prodhuar nga Q2 _në pikën P:

Ngarkesa e provës është pozitive dhe Q2 _është negative, kështu që drejtimi i një fushe elektrike është në të djathtë.

Fusha elektrike neto në pikën A:

Përdorni formulën kuadratike për të përcaktuar:

a = -1.25, b = -13.5, c = -20.25

Distanca midis Q2 _dhe pikës P (r2P ₎ = 3 + a = 3 – 1.8 = 1.2 cm.

Pika P është 1.2 cm në të djathtë të _Q1.