Формула за електрично наелектрисање и електричну силу

Примери питања и формуле за електрично наелектрисање и електричну силу

Електрични набој

1. Два идентична наелектрисања, свако са масом m = 9√3 x 10^-4 кг је окачено на истој тачки помоћу конопца дужине l = 1 метар. Ако су два наелектрисања раздвојена растојањем од a = 1 метар, онда је величина сваког наелектрисања….

А. 4 микрокулона
Б. 2 микрокулона
C. 1 микрокулон
D. 0,5 микрокулона

Пембахасан
Познато је да:
Два идентична наелектрисања значе два слична наелектрисања, где се слична наелектрисања међусобно одбијају.
Дужина ужета (l) = 1 метар
Растојање између два наелектрисања (r) = 1 метар
Маса наелектрисања (m) = 9√3 x 10^-4 kg
Убрзање гравитације (g) = 10 m/s²
Гравитација (w) = mg = (9√3 x 10^-4 кг)(10 м/с²) = 9√3 x 10^-3 Њутн
Питао Величина сваког наелектрисања (q)
Јаваб :

Натпис:
F = Одбојна електрична сила између оптерећења 1 и 2
w₁ = Гравитација лопте 1
w₂ = Гравитација лопте 2
T₁ = Сила затезања ужета 1
T_1x = Компонента силе затезања ужета 1 на x-оси
T_1y = Компонента силе затезања ужета 1 на y-оси
T₂ = Сила затезања ужета 2
T_2x = Компонента силе затезања ужета 2 на x-оси
T_2y = Компонента силе затезања ужета 2 на y-оси
l₁ = дужина ужета 1
l_1x = компонента дужине струне на x-оси
l_1y = компонента дужине низа на y-оси

Израчунајте вредност cos θ:

Израчунајте силу затезања ужета (Т₁):

Израчунајте вредност sin θ:

Израчунајте компоненту силе затезања ужета на x-оси (T_1x):

Две куглице су у равнотежи тако да је Т_1x = F = 9 x 10^-3 Њутн

Израчунајте наелектрисање сваке куглице користећи формулу Кулоновог закона:

Величина сваког наелектрисања је 1 x 10^-6 Кулон или 1 микрокулон.
Тачан одговор је Ц.

Стварање електричног наелектрисања објекта

1. Два начина давања електричног наелектрисања објекту су….
A. Трљање и електромагнетизам
Б. Индукција и електромагнетизам
C. Трљање и индукција
D. Индукција и магнетизација
Пембахасан
Два начина давања електричног набоја објекту су трљање и индукција.
Трљање је начин да се предмет наелектрише позитивно или негативно трљањем предмета о други предмет, на пример трљањем стакленог штапића вуном или трљањем пластичног чешља сувом косом. Током трења, електрони се крећу од једног предмета до другог тако да један предмет има вишак електрона (недостају му протони) и затим постаје негативно наелектрисан, а други предмет има мањак електрона (недостају му протони) и затим постаје позитивно наелектрисан.
Индукција је метода наелектрисања објекта приближавањем наелектрисаног објекта неутралној металној кугли, али без додиривања исте. Објекат који се наелектрише мора имати слободне електроне, јер се ови слободни електрони могу кретати када их индукује електрично наелектрисани објект. Метални објекти генерално имају слободне електроне. Објекти попут стакла, пластике или дрвета не могу се електрично наелектрисати индукцијом јер ти објекти немају слободне електроне.
Тачан одговор је Ц.

Врсте електричног наелектрисања

2. Четири наелектрисана објекта (P, Q, R и S) понашају се на следећи начин. P и Q се међусобно одбијају, P и R се међусобно привлаче, R и S се међусобно одбијају. Која од следећих тврдњи је тачна?
A. Ако је P негативно наелектрисано, онда је S негативно наелектрисано.
Б. Ако је Q негативно наелектрисано, онда је S негативно наелектрисано.
C. Ако је R негативно наелектрисано, онда је P негативно наелектрисано
D. Ако је S негативно наелектрисано, онда је P позитивно наелектрисано.
Пембахасан
P и Q се међусобно одбијају јер P и Q имају исто наелектрисање.
P и R се привлаче, стога P и R имају различита наелектрисања
R и S се међусобно одбијају, стога R и S имају исто наелектрисање

Дакле, ако су P и Q позитивно наелектрисани, онда су R и S негативно наелектрисани или ако су P и Q негативно наелектрисани, онда су R и S позитивно наелектрисани.
Тачан одговор је Д.

3. Питања за Националну научну олимпијаду 2011. за основне школе на нивоу регентства/града бр. 59
За објекат се каже да је позитивно наелектрисан ако...
А. Објекат прима протоне
Б. Објекти ослобађају протоне
C. Објекти примају електроне
D. Објекти ослобађају електроне
Пембахасан
Протони су позитивно наелектрисани, док су електрони негативно наелектрисани. Протони се налазе у центру атома, спречавајући их да се крећу са једног објекта на други. Електрони се, с друге стране, налазе на површини атома, омогућавајући им да се крећу са једног објекта на други. Објекти постају електрично наелектрисани или ослобађањем електрона или примањем електрона. Ако објекат прима електроне, има вишак електрона (недостатак протона), што резултира негативним наелектрисањем. Ако објекат ослободи електроне, има вишак електрона (вишак протона), што резултира позитивним наелектрисањем.
Дакле, на основу горњег питања, каже се да објекат има позитивно наелектрисање ако ослобађа електроне.
Тачан одговор је Д.

Електрична сила

4. Два електрична наелектрисања Q₁ и Q₂ је на растојању R има одбојну силу од 100 N. Ако се растојање између два наелектрисања смањи на 1/3 R, тада одбојна сила електричних наелектрисања постаје….
А. 33,33 Н.
Б. 100 Н.
Ц. 300 Н.
Д. 900 Н.
Пембахасан
Познато је да:
Електрично наелектрисање 1 = Q₁
Електрично наелектрисање 2 = Q₂
Растојање између два наелектрисања = R
Одбојна сила између два наелектрисања (F) = 100 Њутна
Одбојна сила значи да су оба електрична наелектрисања истог типа, оба позитивна или оба негативна.
Питање: Ако се растојање између два наелектрисања смањи на 1/3 R, онда одбојна сила електричног наелектрисања постаје...
Јаваб :
Формула Кулоновог закона:
F = k Q₁ Q₂ / Р₂
Претпоставимо да је R = 1, онда је вредност Q₁.Q₂ може се израчунати:

Ако се растојање између два наелектрисања смањи на 1/3 R, онда одбојна сила електричног наелектрисања (F) постаје:

Тачан одговор је Д.

5. Тачкасто наелектрисање Q₁ = +4e и тачкасто наелектрисање Q₂ = -3e се држе на растојању од 0,3 m једно од другог, као што је приказано на слици испод. Тако да електрична сила која делује на наелектрисање Q₂ једнако нули, тачкасто наелектрисање Q₃ = +16e треба поставити у….
A. 0,3 m лево од Q₁
Б. 0,6 м десно од Q₁
C. 0,6 m десно од Q₂
D. 0,9 m лево од Q₂
Пембахасан
Познато је да:
Наелектрисање електрона (-e) или протона (+e) = 1,60 x 10^{-КСНУМКС} Цоуломб
Тачкасто наелектрисање Q₁ = +4e
Тачкасто наелектрисање Q₂ = -3e
Тачкасто наелектрисање Q₃ = +16e
Растојање између тачкастих наелектрисања Q₁ и тачкасто наелектрисање Q₂ = 0,3 метар
Питање: Тако да електрична сила која делује на наелектрисање Q₂ једнако нули, тачкасто наелектрисање Q₃ = +16e треба поставити у….
Јаваб :
Електрична сила између наелектрисања Q₁ и наелектрисање Q₂ :

Наплата Q₁ позитивно и наелектрисање Q₂ негативан тако да је смер електричне силе F₁₂ лево (према наелектрисању Q)₁).

Тако да резултујућа електрична сила која делује на наелектрисање Q₂ једнако је нули, онда је величина електричне силе између наелектрисања Q₂ и наелектрисање Q₃ (F₃₂) = јачина електричне силе између наелектрисања Q₁ и наелектрисање Q₂ (F₁₂) и правац F₃₂ мора бити супротан од смера F₁₂Смер Ф₁₂ лево, дакле правац F₃₂ мора ићи десно. Запамтите Q₃ је позитивно и Q₂ је негативно наелектрисање, тако да је смер F₃₂ удесно, затим наелектрисање Q₃ мора бити постављен десно од Q₂

Растојање између наелектрисања Q₂ и наелектрисање Q₃ израчунато помоћу формуле Кулоновог закона:

Тачан одговор је Ц.

Извор питања:

Питања за ОСН из физике за основне школе