Masimo a motlakase - mathata le litharollo

Masimo a motlakase - mathata le litharollo

1. Ntlha ea A e bohareng pakeng tsa litefiso tse peli. Litefiso ka bobeli li na le boholo bo tšoanang empa li na le letšoao le fapaneng 'me li arotsoe ke sebaka sa a. Boholo ba tšimo ea motlakase ntlheng ea A ke 36 N/C. Haeba ntlha ea A e tsamaea 1/2a haufi le e 'ngoe ea tsona ka bobeli. linyeoe, boholo ba tšimo ea motlakase ntlheng ea A?

Tse tsejoang:

lefisa 1 (q₁) = +Q

lefisa 2 (q₂) = -Q

Sebaka se pakeng tsa tjhaja 1 le ntlha A (r_1A) = ½ a

Sebaka se pakeng tsa tjhaja 2 le ntlha A (r_2A) = ½ a

Boholo ba tšimo ea motlakase ntlheng ea A (E_A) = 36 NC^-1

Oa Batla: Boholo ba tšimo ea motlakase

Tharollo:

Bohato ba 1.

Tšimo ea motlakase e hlahisoa ke tjhaja +Q ntlheng A :

Tefiso ea teko ke e ntle 'me tefiso ea 1 ke e ntle e le hore tsela eo tšimo ea motlakase e shebaneng le eona e supe ho tjhaja ea 2.

Tefiso ea motlakase e hlahisoa ke tefiso -Q ntlheng A :

Tefiso ea teko ke e ntle 'me tefiso ea 2 ke e mpe hoo tsela eo tšimo ea motlakase e shebaneng le eona e supang ho tjhaja ea 2.

Sephetho sa tšimo ea motlakase ntlheng ea A:

Hata 2.

Haeba ntlha A e suthisetswa haufi le tjhaja ya 1, joale:

Sebaka se pakeng tsa tjhaja 1 le ntlha A (r)_1A) = ¼ a

Sebaka se pakeng tsa tjhaja 2 le ntlha A (r_2A) = ¾ a

Tšimo ea motlakase e hlahisoa ka ho tjhaja +Q ntlheng A :

Tefiso ea teko ke e ntle 'me tefiso ea 1 ke e ntle e le hore tsela eo tšimo ea motlakase e shebaneng le eona e supe ho tjhaja ea 2.

Tšimo ea motlakase e hlahisoa ka ho tjhaja -Q ntlheng ea A :

Tefiso ea teko ke e ntle 'me tefiso ea 2 ke e mpe hoo tsela eo tšimo ea motlakase e shebaneng le eona e supang ho tjhaja ea 2.

Sephetho sa tšimo ea motlakase ntlheng ea A:

2. Litefiso tse peli q_A = 1 μC le q_B = 4 μC di arotswe ka sebaka sa 4 cm (k = 9 x 10⁹ N m² C^-2Boholo ba tšimo ea motlakase bohareng ba q ke bofe?_A le q_B.

Tse tsejoang:

Tefiso A (q)_A) = 1 μC = 1 x 10^-6 C

Tefiso B (q)_B) = 4 μC = 4 x 10^-6 C

k = 9 x 10⁹ N m² C^-2

Sebaka se pakeng tsa litefiso A le B (r)_AB) = 4 cm = 0.04 limithara

Sebaka se pakeng tsa tjhaja A le ntlha e bohareng (r_A) = limithara tse 0.02s

Sebaka se pakeng tsa tjhaja B le ntlha e bohareng (r_B) = limithara tse 0.02s

Tse tsejoang: Boholo ba tšimo ea motlakase

Tharollo:

Tšimo ea motlakase e hlahisoang ke tjhaja A sebakeng se bohareng:

Tefiso ea teko e ntle 'me tefiso ea A e ntle e le hore tsela eo tšimo ea motlakase e shebaneng le eona e supe ho tjhaja B.

Tšimo ea motlakase e hlahisoang ke tjhaja B sebakeng se bohareng:

Tefiso ea teko e ntle 'me tefiso ea B e ntle e le hore tsela eo tšimo ea motlakase e shebaneng le eona e supe ho tjhaja A.

Sephetho sa tšimo ea motlakase bohareng ba ntlha:

E_A le E_B ba le lehlakore le fapaneng.

E = E_B - E_A = 9x10^{7 -} 2.25: x 10⁷ = 6.75x10⁷ NC^-1

3. Ho ya ka setshwantsho se ka tlase, ntlha P e hokae hoo boholo ba tshimo ya motlakase ntlheng P = 0? (k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C)

tharollo

Haeba ntlha P e le ka letsohong le letšehali la Q₁; tšimo ea motlakase e hlahisoang ke Q₁ ntlha P e supa ka letsohong le letšehali (hole le Q₁) le tšimo ea motlakase e hlahisoang ke Q₂ ntlheng ea P e supa ka ho le letona (supa ho Q₁). Tsela eo tšimo ea motlakase e tsamaeang ka eona e fapane hoo tšimo ea motlakase ntlheng ea P = 0.

Tse tsejoang:

Q₁ = +9 μC = +9 x 10^-6 C

Q₂ = -4 μC = -4 x 10^-6 C

k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2

Sebaka se pakeng tsa tjhaja 1 le tjhaja 2 = 3 cm

Sebaka pakeng tsa Q₁ le ntlha P (r_1P) = a

Sebaka pakeng tsa Q₂ le ntlha P (r)_2P) = 3 + a

Ho batloa: Sebaka sa ntlha P

Tharollo:

Ntlha ea P e ka letsohong le letšehali la Q₁.

Tšimo ea motlakase e hlahisoang ke Q₁ ntlheng P:

Tefiso ea teko e ntle 'me Q₁ e ntle hoo tsela eo tšimo ea motlakase e shebaneng le eona e leng ka letsohong le letšehali.

Tšimo ea motlakase e hlahisoang ke Q₂ ntlheng P :

Tefiso ea teko e ntle 'me Q₂ e mpe hoo tsela eo tšimo ea motlakase e leng ka ho le letona.

Sephetho sa tšimo ea motlakase ntlheng ea A:

Sebelisa foromo ea quadratic ho fumana:

Sebaka pakeng tsa Q₂ le ntlha P (r)_2P) = 3 + a = 3 – 1.8 = 1.2 cm kapa 3 + a = 3 – 9 = -6 cm.

Sebaka pakeng tsa Q₁ le ntlha P (r)_1P) = a = -9 cm kapa -1.8 cm.

Ntlha ea P e fumaneha ho 1.2 cm, ka letsohong le letona la Q₂.

4. Tefiso q₃ e fumaneha ho 5 cm ka ho le letona ho tloha q₂, joalo ka ha ho bontšitsoe setšoantšong se ka tlase. Boholo ba tšimo ea motlakase e chajang ke bofe q₃ (1 µC = 10^-6 C).

Tharollo:

Tefiso q₃ e ntle hoo tataiso ea tšimo ea motlakase e chariloeng q₃ lintlha ho tefiso ea ho tlosa q₂ (E₂) le hole le tefiso e eketsehileng q₁ (E₁Sephetho sa tšimo ea motlakase ke kakaretso ea tšimo ea motlakase E₁ le E₂.

Tse tsejoang:

Tefiso q₁ = 5 µC = 5 x 10^-6 Coulomb

Tefiso q₂ = 5 µC = -5 x 10^-6 Coulomb

Sebaka se pakeng tsa litefiso q₁ le tefiso q₃ (r₁) = 15 cm = 0.15 m = 15 x 10^-2 limithara tse

Sebaka se pakeng tsa litefiso q₂ le tefiso q₃ (r₂) = 5 cm = 0.05 m = 5 x 10^-2 limithara tse

k = 9 x 10⁹ N m² C^-2

Ho batloa: Tšimo ea motlakase e chajang q₃

Tharollo:

Tšimo ea motlakase 1:

E₁ = kq₁ /r₁²

E₁ = (9 x 10⁹)(5 x 10^-6) / (15 x 10^-2)²

E₁ = (45 x 10³) / (225 x 10^-4)

E₁ = 0.2x10⁷ N / C.

Tšimo ea motlakase 2:

E₂ = kq₂ /r₂²

E₂ = (9 x 10⁹)(5 x 10^-6) / (5 x 10^-2)²

E₂ = (45 x 10³) / (25 x 10^-4)

E₂ = 1.8x10⁷ N / C.

Sephetho sa tšimo ea motlakase:

Sephetho sa tšimo ea motlakase e chajang q₃ :

E = E₂ - E₁ = (1.8 x 10⁷) – (0.2 x 10⁷) = 1.6 x 10⁷ N / C.

Tsela eo tšimo ea motlakase e tsamaeang ka eona e supa ka letsohong le letšehali (e leng tsela e tšoanang le ea E).₂).

5. Lichaja tse peli li arotsoe joalo ka ha ho bontšitsoe setšoantšong se ka tlase. Tšimo ea motlakase ke eng ntlheng ea P (k = 9 x 10)⁹ N m² C^-2)

tharollo

Tse tsejoang:

Tefiso q_A = +2.5 C

Tefiso q_B = -2 C

Sebaka se pakeng tsa litefiso q_A le ntlha P (r_A) = 5 m

Sebaka se pakeng tsa litefiso q_B le ntlha P (r_B) = 2 m

k = 9 x 10⁹ N m² C^-2

Ho batloa: boholo ba tšimo ea motlakase ntlheng ea P.

Tharollo:

Tšimo ea motlakase A:

E_A = kq_A /r_A²

E_A = (9 x 10⁹)(2.5) / (5)²

E_A = (22.5 x 10⁹) / 25

E_A = 0.9x10⁹ N / C.

Tšimo ea motlakase B:

E_B = kq_B /r_B²

E_B = (9 x 10⁹)(2) / (2)²

E_B = (18 x 10⁹) / 4

E_B = 4.5x10⁹ N / C.

Sephetho sa tšimo ea motlakase:

Sephetho sa tšimo ea motlakase ntlheng ea P:

E = E_B – EA = (4.5 – 0.9) x 10⁹ = 3.6x10⁹ N / C.

Tsela e yang ka letsohong le letshehadi (tsela e tshwanang le ya E_B).

6. Litefiso tse peli Q₁ = -40 µC le Q₂ = +5 µC joalo ka ha ho bontšitsoe setšoantšong se ka tlase (k = 9 x 10⁹ Nm².C^-2 le 1 µC = 10^-6 C). Boholo ba tšimo ea motlakase ntlheng ea P ke bofe.

Tse tsejoang:

Tefiso q₁ = -40 µC = -40 x 10^-6 C

Tefiso q₂ = +5 µC = +5 x 10^-6 C

Sebaka se pakeng tsa q₁ le ntlha P (r₁) = 40 cm = 0.4 m = 4 x 10^-1 m

Sebaka se pakeng tsa q₂ le ntlha P (r₂) = 10 cm = 0.1 = 1 x 10^-1 m

k = 9 x 10⁹ N m² C^-2

Ho batloa: boholo ba tšimo ea motlakase ntlheng ea P.

Tharollo:

Tšimo ea motlakase 1:

E₁ = kq₁ /r₁²

E₁ = (9 x 10⁹)(40 x 10^-6) / (4 x 10^-1)²

E₁ = (360 x 10³) / (16 x 10^-2)

E₁ = 22.5x10⁵ N / C.

Tšimo ea motlakase 2:

E₂ = kq₂ /r₂²

E₂ = (9 x 10⁹)(5 x 10^-6) / (1 x 10^-1)²

E₂ = (45 x 10³) / 1 x 10^-2

E₂ = 45x10⁵ N / C.

Sephetho sa tšimo ea motlakase:

Sephetho sa tšimo ea motlakase ntlheng ea P:

E = E₂ – E1 = (45 – 22.5) x 10⁵ = 22.5x10⁵ N / C.

E = 2.25 x 10⁶ N / C.

Tsela eo tšimo ea motlakase e tsamaeang ka eona e supa ka ho le letona (e leng tsela e tšoanang le ea E).₂).

7. Litefiso tse peli tsa lintlha joalo ka ha ho bontšitsoe setšoantšong se ka tlase.

Ntlha ea P e hokae hoo boholo ba tšimo ea motlakase ntlheng ea P = 0. k = 9.10⁹ Nm².C^-2, 1 µC = 10^-6 C.

Tse tsejoang:

Tefiso ea 1 (q)₁) = -9 µC = -9.10^-6 Coulomb

Tefiso ea 2 (q)₂) = 1 µC = 1.10^-6 Coulomb

Sebaka se pakeng tsa q₁ le q₂ (r₁₂) = 1 cm

k =9.10⁹ Nm².C^-2

Ho batloa: Sebaka sa ntlha P

Tharollo:

E₁ = boholo ba tšimo ea motlakase e hlahisoang ke q₁ ntlheng ea P

Tsela ea E₁ ho q₁ hobane q₁ e mpe.

E₂ = boholo ba tšimo ea motlakase e hlahisoang ke q₂ ntlheng ea P

Tsela ea E₂ hole le q₂ hobane q₂ e ntle.

Tšimo ea motlakase ntlheng = 0.

Sebelisa foromo ea quadratic:

Sebaka se pakeng tsa P le q₂ = x = 0.5 cm.

Ntlha ea P e ho 0.5 cm ka ho le letona q₂ kapa 0.25 cm ka letsohong le letšehali q₁.

8. Ho ya ka setshwantsho se ka tlase, haeba boholo ba tshimo ya motlakase ntlheng ya P = k Q/x², ebe x = ….

Tse tsejoang:

E_P = k Q / x²

Ho batloa: x

Tharollo:

E₂ = Boholo ba tšimo ea motlakase ntlheng ea P ka tjhaja +32Q

r₂ =Sebaka se pakeng tsa tjhaja +32Q le ntlha P = a + x

Sebelisa foromo ea quadratic:

1. Tšimo ea motlakase ke eng?
   • karabo: Tšimo ea motlakase ke sebaka se potolohileng ntho e tjhajileng moo matla a motlakase a ka bonoang ke lintho tse ling tse tjhajileng. Ke tšimo ea vector, ho bolelang hore e na le boholo le tataiso ntlheng e 'ngoe le e 'ngoe.
2. Matla a tšimo ea motlakase a fumanoa joang?
   • karabo: Matla kapa boholo ba tšimo ea motlakase $E$ ntlheng e itseng e hlalosoa e le matla $F$ e bile le tefiso e ntle ea teko q₀​ e behiloeng sebakeng seo, e arotsoe ka boholo ba tefiso ea teko ka boeona: E=​F/q₀​.
3. Tšimo ea motlakase ka lebaka la tjhaja ea ntlha e fapana joang ho latela sebaka?
   • karabo: Tšimo ea motlakase $E$ ka lebaka la tefiso ea ntlha $Q$ e lekana ka tsela e fapaneng le sekwere sa sebaka $r$ ho tsoa qosong. Kamano e fanoa ke E=kQ/r², moo $k$ ke ntho e sa fetoheng ea Coulomb.
4. Tsela ea tšimo ea motlakase ke efe ka lebaka la tjhaja e ntle?
   • karabo: Tšimo ea motlakase e bakoa ke lintlha tsa tjhaja tse ntle tse tsoang ka ntle ho tloha tjhaja. Bakeng sa tjhaja e mpe, tšimo e shebile ka hare ka hare, ho ea tjhaja.
5. U ka emela masimo a motlakase joang ka setšoantšo?
   • karabo: Masimo a motlakase a ka emeloa ka setšoantšo ho sebelisoa mela ea tšimo (kapa mela ea matla). Tataiso ea tšimo ntlheng efe kapa efe e amana le mola oa tšimo ntlheng eo, 'me boima ba mela bo bontša boholo ba tšimo.
6. Ho etsahala'ng ka tšimo ea motlakase ka hare ho mokhanni ka tekanyo ea motlakase e sa fetoheng?
   • karabo: Ka hare ho mokhanni ka tekanyo ea motlakase, tšimo ea motlakase ke lefela. Lebaka ke hobane tšimo efe kapa efe ea kantle e baka hore lielektrone tse lokolohileng ka har'a mokhanni li arolelane bocha, e leng se hlakolang tšimo ea kantle ka hare.
7. Methapo ea motlakase e sebetsa joang haufi le moeli o bohale oa mokhanni?
   • karabo: Haufi le ntlha e bohale kapa ntlha e nchocho ea mokhanni, mela ea tšimo ea motlakase e tiile haholoanyane, e leng se lebisang tšimong e matla ea motlakase sebakeng seo. Ena ke motheo oa ts'ebetso ea lisebelisoa tse kang molamu oa lehalima.
8. Melao-motheo ea superposition e sebetsa joang masimong a motlakase?
   • karabo: Tšimo ea motlakase e bakoang ke litefiso tse ngata ntlheng e itseng ke kakaretso ea vector ea masimo a motlakase a bakoang ke tefo ka 'ngoe. Sena se tsejoa e le molao-motheo oa superposition.
9. Mosebetsi o etsoang ke moemeli oa kantle o amana joang le tšimo ea motlakase ha ho tsamaisoa tjhaja ka har'a tšimo?
   • karabo: Mosebetsi $W$ e entsoeng ke moemeli oa kantle ho tsamaiseng tefiso $q$ ho tloha ntlheng e 'ngoe ho ea ho e 'ngoe tšimong ea motlakase ho lekana le negative ea phetoho ea matla a motlakase, e leng $W=q\times \Delta V$, moo $\Delta V$ ke phetoho ea matla a motlakase.

10. Na mela ea motlakase e ka tšela e 'ngoe le e 'ngoe?

    • karabo: Tjhe, mela ya motlakase e ke ke ya tshelelana. Haeba e ne e ka tshelelana, ho ne ho tla bolela hore moo ho kopanang teng, ho na le ditsela tse pedi tse fapaneng tsa motlakase, e leng ntho e ke keng ya kgoneha.