กฎของคูลอมบ์ – ปัญหาและวิธีแก้ไข

1. ประจุสองจุด, QA = +8 μC และ QB = -5 μC และอยู่ห่างกันเป็นระยะ r = 10 cm ขนาดของคือเท่าใด แรงไฟฟ้าค่าคงที่ k = 8.988 x 109 Nm2C-2 = 9x109 Nm2C-2.

กฎของคูลอมบ์ – ปัญหาและวิธีแก้ปัญหา 1

เป็นที่รู้จัก :

ประจุ A (q A ) = +8 μC = +8 x 10 -6 C

ประจุ B (q B ) = -5 μC = -5 x 10 -6 C

k = 9 x 10 9 Nm 2 C −2

ระยะห่างระหว่างประจุ A และ B (r AB ) = 10 ซม. = 0.1 ม.

ต้องการทราบ : ขนาดของแรงไฟฟ้า

วิธีการแก้ปัญหา:

สูตรของกฎของคูลอมบ์ :

กฎของคูลอมบ์ – ปัญหาและวิธีแก้ปัญหา 2

ขนาดของแรงไฟฟ้า :

กฎของคูลอมบ์ – ปัญหาและวิธีแก้ปัญหา 16

ดูสิ่งนี้ด้วย  สมการโมเมนต์ความเฉื่อย

2. อนุภาคที่มีประจุสองอนุภาคดังแสดงในรูปด้านล่าง Q P = +10 μC และ Q q = +20 μC อยู่ห่างกันเป็นระยะ r = 10 cm จงหาขนาดของแรงทางไฟฟ้าสถิต

กฎของคูลอมบ์ – ปัญหาและวิธีแก้ปัญหา 4

เป็นที่รู้จัก :

ประจุ P (Q P ) = +10 μC = +10 x 10 -6 C

ประจุ Q (Q Q ) = +20 μC = +20 x 10 -6 C

k = 9 x 10 9 Nm 2 C −2

ระยะห่างระหว่างประจุ P และ Q (r PQ ) = 12 ซม. = 0.12 ม. = 12 x 10 -2ม.

ต้องการทราบ:ขนาดของแรงไฟฟ้า

วิธีการแก้ปัญหา:

กฎของคูลอมบ์ – ปัญหาและวิธีแก้ปัญหา 15

ดูสิ่งนี้ด้วย  การเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ – ปัญหาและวิธีแก้ไข

3. อนุภาคที่มีประจุสามอนุภาคเรียงตัวเป็นเส้นตรงดังแสดงในรูปด้านล่าง ประจุ A = -5 μC ประจุ B = +10 μC และประจุ C = -12 μC จงคำนวณแรงไฟฟ้าสถิตสุทธิที่กระทำต่ออนุภาค B เนื่องมาจากประจุอีกสองตัว

กฎของคูลอมบ์ – ปัญหาและวิธีแก้ปัญหา 6

เป็นที่รู้จัก :

ประจุ A (q A ) = -5 μC = -5 x 10 -6 C

ประจุ B (q B ) = +10 μC = +10 x 10 -6 C

ประจุ C (q C ) = -12 μC = -12 x 10 -6 C

k = 9 x 10 9 Nm 2 C −2

ระยะห่างระหว่างอนุภาค A และ B (r AB ) = 6 ซม. = 0.06 ม. = 6 x 10⁻² .

ระยะห่างระหว่างอนุภาค B และ C (r BC ) = 4 ซม. = 0.04 ม. = 4 x 10⁻²ม.

ต้องการทราบขนาดและทิศทางของแรงไฟฟ้าสถิตสุทธิที่กระทำต่ออนุภาค B

วิธีการแก้ปัญหา:

แรงลัพธ์ที่กระทำต่ออนุภาค B คือผลรวมเวกเตอร์ของแรง F BA ที่อนุภาค A กระทำต่ออนุภาค B และแรง F BC ที่อนุภาค C กระทำต่ออนุภาค B

แรง F BA ที่อนุภาค A กระทำต่ออนุภาค B :

 

กฎของคูลอมบ์ – ปัญหาและวิธีแก้ปัญหา 14

ทิศทางของแรงไฟฟ้าสถิตชี้ไปที่อนุภาค A (ชี้ไปทางซ้าย)

แรง F BC ที่อนุภาค A กระทำต่ออนุภาค B :

 

กฎของคูลอมบ์ – ปัญหาและวิธีแก้ปัญหา 13

ทิศทางของแรงไฟฟ้าสถิตชี้ไปที่อนุภาค C (ชี้ไปทางขวา)

แรงไฟฟ้าสถิตสุทธิที่กระทำต่ออนุภาค B :

F B = F AB – F BC = 675 N – 125 N = 550 นิวตัน

ทิศทางของแรงไฟฟ้าสถิตสุทธิที่กระทำต่ออนุภาค B ชี้ไปยังอนุภาค C (ชี้ไปทางขวา)

ดูสิ่งนี้ด้วย  วงจรตัวเก็บประจุแบบอนุกรมและแบบขนาน – ปัญหาและวิธีแก้ไข

4. อนุภาค +Q 1 = 10 μC, +Q 2 = 50 μC และ Q 3 แยกออกจากกันดังแสดงในรูปด้านล่าง ประจุไฟฟ้าสถิตบนอนุภาค 3 มีค่าเท่าใด ถ้าแรงไฟฟ้าสถิตสุทธิที่กระทำต่ออนุภาค 2 เป็นศูนย์

กฎของคูลอมบ์ – ปัญหาและวิธีแก้ปัญหา 9

เป็นที่รู้จัก :

ประจุ 1 (q 1 ) = +10 μC = +10 x 10 -6 C

ประจุ 2 (q 2 ) = +50 μC = +50 x 10 -6 C

ระยะห่างระหว่างประจุ 1 และ 2 (r 12 ) = 2 ซม. = 0.02 ม. = 2 x 10 -2ม.

ระยะห่างระหว่างประจุ 2 และประจุ 3 (r 23 ) = 6 ซม. = 0.06 ม. = 6 x 10 -2ม.

แรงไฟฟ้าสถิตสุทธิที่กระทำต่ออนุภาคที่ 2 (F 2 ) = 0

ต้องการ : ประจุ 3 (q 3 )

วิธีการแก้ปัญหา:

แรงลัพธ์ที่กระทำต่ออนุภาค 2 คือผล รวม เวกเตอร์ของแรง F 21 ที่อนุภาค 1 กระทำต่ออนุภาค 2 และแรง F 23 ที่อนุภาค 3 กระทำต่ออนุภาค 2

แรง F 21 ที่อนุภาค 1 กระทำต่ออนุภาค 2 :

กฎของคูลอมบ์ – ปัญหาและวิธีแก้ปัญหา 10

ทิศทางของแรงไฟฟ้าสถิตชี้ไปที่อนุภาคที่ 3 (ชี้ไปทางขวา)

แรง F23 แรงกระทำต่ออนุภาคที่ 2 โดยอนุภาคที่ 3: 

ทิศทางของแรงไฟฟ้าสถิตชี้ไปที่อนุภาคที่ 1 (ชี้ไปทางซ้าย)

แรงไฟฟ้าสถิตสุทธิที่กระทำต่ออนุภาคที่ 2 = 0 :

กฎของคูลอมบ์ – ปัญหาและวิธีแก้ปัญหา 11

แสดงความคิดเห็น