Formula për ngarkesën elektrike dhe forcën elektrike

Shembuj pyetjesh dhe formulash për ngarkesën elektrike dhe forcën elektrike

Ngarkesë elektrike

1. Dy ngarkesa identike, secila me një masë m = 9√3 x 10 ^-4 kg, janë varur në të njëjtën pikë duke përdorur një litar me gjatësi l = 1 metër. Nëse dy ngarkesat janë të ndara nga një distancë prej a = 1 metër, atëherë madhësia e secilës ngarkesë është….

A. 4 mikrokulonë
B. 2 mikrokulonë
C. 1 mikrokulon
D. 0,5 mikrokulon

Diskutim
Dihet që:
Dy ngarkesa identike do të thotë dy ngarkesa të ngjashme, ku ngarkesat e ngjashme shtyjnë njëra-tjetrën.
Gjatësia e litarit (l) = 1 metër
Distanca midis dy ngarkesave (r) = 1 metër
Masa e ngarkesës (m) = 9√3 x 10^-4 kg
Përshpejtimi për shkak të gravitetit (g) = 10 m/s²
Graviteti (w) = mg = (9√3 x 10^-4 kg)(10 m/s²) = 9√3 x 10^-3 njuton
Pyeti Madhësia e secilës ngarkesë (q)
Përgjigje:

Mbishkrimi:
F = Forca elektrike shtytëse midis ngarkesave 1 dhe 2
w₁ = Graviteti i topit 1
w₂ = Graviteti i topit 2
T₁ = Forca e tensionit të litarit 1
T_1x = Komponenti i forcës së tensionit të litarit 1 në boshtin x
T_1y = Komponenti i forcës së tensionit të litarit 1 në boshtin y
T₂ = Forca e tensionit të litarit 2
T_2x = Komponenti i forcës së tensionit të litarit 2 në boshtin x
T_2y = Komponenti i forcës së tensionit të litarit 2 në boshtin y
l₁ = gjatësia e litarit 1
l_1x = përbërësi i gjatësisë së vargut në boshtin x
l_1y = përbërësi i gjatësisë së vargut në boshtin y

Llogaritni vlerën e cos θ:

Llogaritni forcën e tensionit të litarit (T1 ₎ :

Llogaritni vlerën e sin θ:

Llogaritni përbërësin e forcës së tensionit në litar në boshtin x (T1x ₎ :

Dy topat janë në ekuilibër në mënyrë që T _1x = F = 9 x 10 ^-3 Njuton

Llogaritni ngarkesën e secilit top duke përdorur formulën e ligjit të Kulonit:

Madhësia e secilës ngarkesë është 1 x 10^-6 Kulomb ose 1 mikroKulomb.
Përgjigja e saktë është C.

Bërja e një objekti të ngarkuar elektrikisht

1. Dy mënyra për t’i dhënë një ngarkesë elektrike një objekti janë….
A. Fërkimi dhe elektromagnetizmi
B. Induksioni dhe elektromagnetizmi
C. Fërkimi dhe induksioni
D. Induksioni dhe magnetizimi
Diskutim
Dy mënyra për t'i dhënë një ngarkesë elektrike një objekti janë fërkimi dhe induksioni.
Fërkimi është një mënyrë për ta bërë një objekt të ketë një ngarkesë elektrike pozitive ose negative duke e fërkuar objektin me një objekt tjetër, për shembull duke fërkuar një shufër qelqi me lesh ose duke fërkuar një krehër plastik me flokë të thatë. Gjatë fërkimit, elektronet lëvizin nga një objekt në tjetrin në mënyrë që një objekt të ketë një tepricë elektronesh (pa protone) dhe pastaj të ngarkohet negativisht dhe objekti tjetër të ketë një mungesë elektronesh (pa protone) dhe pastaj të ngarkohet pozitivisht.
Induksioni është një metodë për ta bërë një objekt të ngarkuar duke e afruar objektin e ngarkuar me një top metalik neutral, por pa e prekur atë. Objekti që do të ngarkohet duhet të ketë elektrone të lira, pasi këto elektrone të lira mund të lëvizin kur induktohen nga një objekt i ngarkuar elektrikisht. Objektet metalike në përgjithësi kanë elektrone të lira. Objektet si qelqi, plastika ose druri nuk mund të ngarkohen elektrikisht me anë të induksionit sepse këto objekte nuk kanë elektrone të lira.
Përgjigja e saktë është C.

Llojet e ngarkesës elektrike

2. Katër trupa të ngarkuar (P, Q, R dhe S) sillen si më poshtë. P dhe Q shtyjnë njëri-tjetrin, P dhe R tërheqin njëri-tjetrin, R dhe S shtyjnë njëri-tjetrin. Cila nga pohimet e mëposhtme është e saktë?
A. Nëse P është i ngarkuar negativisht, atëherë S është i ngarkuar negativisht.
B. Nëse Q është e ngarkuar negativisht, atëherë S është e ngarkuar negativisht.
C. Nëse R është i ngarkuar negativisht, atëherë P është i ngarkuar negativisht
D. Nëse S është i ngarkuar negativisht, atëherë P është i ngarkuar pozitivisht.
Diskutim
P dhe Q shtyjnë njëra-tjetrën sepse P dhe Q kanë të njëjtën ngarkesë.
P dhe R tërheqin njëri-tjetrin, prandaj P dhe R kanë ngarkesa të ndryshme.
R dhe S shtyjnë njëri-tjetrin, prandaj R dhe S kanë të njëjtën ngarkesë

Pra, nëse P dhe Q janë të ngarkuara pozitivisht, atëherë R dhe S janë të ngarkuara negativisht, ose nëse P dhe Q janë të ngarkuara negativisht, atëherë R dhe S janë të ngarkuara pozitivisht.
Përgjigja e saktë është D.

3. Pyetjet e Olimpiadës Kombëtare të Shkencave 2011 për Shkollat ​​e Mesme të Ulëta në Nivel Regjence/Qyteti Nr. 59
Një objekt thuhet se është i ngarkuar pozitivisht nëse...
A. Objekti merr protone
B. Objektet lëshojnë protone
C. Objektet marrin elektrone
D. Objektet lëshojnë elektrone
Diskutim
Protonet janë të ngarkuara pozitivisht, ndërsa elektronet janë të ngarkuara negativisht. Protonet janë të vendosura në qendër të atomeve, duke i penguar ato të lëvizin nga një objekt në tjetrin. Elektronet, nga ana tjetër, janë të vendosura në sipërfaqen e atomeve, duke i lejuar ato të lëvizin nga një objekt në tjetrin. Objektet ngarkohen elektrikisht duke lëshuar elektrone ose duke fituar elektrone. Nëse një objekt fiton elektrone, ai ka një tepricë elektronesh (mungesë protonesh), duke rezultuar në një ngarkesë negative. Nëse një objekt lëshon elektrone, ai ka një tepricë elektronesh (një tepricë protonesh), duke rezultuar në një ngarkesë pozitive.
Pra, bazuar në pyetjen e mësipërme, një objekt thuhet se ka një ngarkesë pozitive nëse lëshon elektrone.
Përgjigja e saktë është D.

Forca elektrike

4. Dy ngarkesa elektrike me Q secila₁ dhe Q₂ është në një distancë R ka një forcë shtytëse prej 100 N. Nëse distanca midis dy ngarkesave zvogëlohet në 1/3 R, atëherë forca shtytëse e ngarkesave elektrike bëhet….
A. 33,33 N
B. 100 N
C. 300 N
D. 900 N
Diskutim
Dihet që:
Ngarkesa elektrike 1 = Q₁
Ngarkesa elektrike 2 = Q₂
Distanca midis dy ngarkesave = R
Forca shtytëse midis dy ngarkesave (F) = 100 Njuton
Forca shtytëse do të thotë që të dy ngarkesat elektrike janë të të njëjtit lloj, të dyja pozitive ose të dyja negative.
Pyetja: Nëse distanca midis dy ngarkesave zvogëlohet në 1/3 R, atëherë forca shtytëse e ngarkesës elektrike bëhet...
Përgjigje:
Formula e ligjit të Kulombit:
F = kQ₁ Q₂ /r₂
Supozojmë se R = 1, atëherë vlera e Q₁.Q₂ mund të llogaritet:

Nëse distanca midis dy ngarkesave zvogëlohet në 1/3 R, atëherë forca shtytëse e ngarkesës elektrike (F) bëhet:

Përgjigja e saktë është D.

5. Ngarkesa pikësore Q₁ = +4e dhe ngarkesa pikësore Q₂ = -3e mbahen në një distancë prej 0,3 m nga njëra-tjetra, siç tregohet në figurën më poshtë. Kështu që forca elektrike që vepron mbi ngarkesën Q₂ është zero, ngarkesa pikësore Q₃ = +16e duhet të vendoset në….
A. 0,3 m në të majtë të Q₁
B. 0,6 m në të djathtë të Q₁
C. 0,6 m në të djathtë të Q₂
D. 0,9 m në të majtë të Q₂
Diskutim
Dihet që:
Ngarkesa e një elektroni (-e) ose protoni (+e) = 1,60 x 10^-19 Kulomb
Ngarkesa e pikës Q₁ = +4e
Ngarkesa e pikës Q₂ = -3e
Ngarkesa e pikës Q₃ = +16e
Distanca midis ngarkesave pikësore Q₁ dhe ngarkesa pikësore Q₂ = 0,3 metër
Pyetje: Në mënyrë që forca elektrike që vepron mbi ngarkesën Q₂ është zero, ngarkesa pikësore Q₃ = +16e duhet të vendoset në….
Përgjigje:
Forca elektrike midis ngarkesave Q₁ dhe ngarkoni Q₂ :

Ngarkesa Q1 _është pozitive dhe ngarkesa Q2 _është negative, kështu që drejtimi i forcës elektrike F12 _është majtas (drejt ngarkesës Q1 ₎.

Kështu që forca elektrike rezultante që vepron mbi ngarkesën Q₂ është zero atëherë madhësia e forcës elektrike midis ngarkesave Q₂ dhe ngarkoni Q₃ (F₃₂) = madhësia e forcës elektrike midis ngarkesave Q₁ dhe ngarkoni Q₂ (F₁₂) dhe drejtimi F₃₂ duhet të jetë e kundërt me drejtimin e F-së₁₂Drejtimi F₁₂ në të majtë, pra drejtimi F₃₂ duhet të shkojë djathtas. Mos harroni Q-në₃ është pozitiv dhe Q₂ është një ngarkesë negative, kështu që drejtimi i F₃₂ në të djathtë atëherë ngarkesa Q₃ duhet të vendoset në të djathtë të Q-së₂

Distanca midis ngarkesës Q2 _dhe ngarkesës Q3 _llogaritet duke përdorur formulën e ligjit të Kulombit:

Përgjigja e saktë është C.

Burimi i pyetjes:

Pyetje OSN për Fizikë në Shkollën e Mesme të Ulët