Coulomb yasası – sorunlar ve çözümler

1. İki noktasal yük, QA = +8 μC ve QB = -5 μC'luk iki elektron, r = 10 cm mesafeyle ayrılmıştır. Manyetik alanın büyüklüğü nedir? Elektrik gücüSabit k = 8.988 x 109 Nm2C-2 = 9 x 109 Nm2C-2.

Coulomb yasası – sorunlar ve çözümler 1

Bilinenler:

Yük A (q A ) = +8 μC = +8 x 10 -6 C

Yük B (q B ) = -5 μC = -5 x 10 -6 C

k = 9 x 10 9 Nm 2 C −2

A ve B yükleri arasındaki mesafe ( r AB ) = 10 cm = 0.1 m

Aranan : Elektrik kuvvetinin büyüklüğü

Çözüm :

Coulomb yasasının formülü :

Coulomb yasası – sorunlar ve çözümler 2

Elektrik kuvvetinin büyüklüğü:

Coulomb yasası – sorunlar ve çözümler 16

[irp]

2. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, Q P = +10 μC ve Q q = +20 μC yüklü iki parçacık r = 10 cm mesafeyle ayrılmıştır. Elektrostatik kuvvetin büyüklüğü nedir?

Coulomb yasası – sorunlar ve çözümler 4

Bilinenler:

Yük P (Q P ) = +10 μC = +10 x 10 -6 C

Yük Q (Q Q ) = +20 μC = +20 x 10 -6 C

k = 9 x 10 9 Nm 2 C −2

P ve Q yükleri arasındaki mesafe (r PQ ) = 12 cm = 0.12 m = 12 x 10 -2 m

Aranan: Elektrik kuvvetinin büyüklüğü

Çözüm :

Coulomb yasası – sorunlar ve çözümler 15

[irp]

3. Üç yüklü parçacık aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi bir doğru üzerinde sıralanmıştır. A'nın yükü = -5 μC, B'nin yükü = +10 μC ve C'nin yükü = -12 μC'dir. Diğer iki yükün B parçacığı üzerindeki net elektrostatik kuvvetini hesaplayın.

Coulomb yasası – sorunlar ve çözümler 6

Bilinenler:

Yük A (q A ) = -5 μC = -5 x 10 -6 C

Yük B (q B ) = +10 μC = +10 x 10 -6 C

Yük C (q C ) = -12 μC = -12 x 10 -6 C

k = 9 x 10 9 Nm 2 C −2

A ve B parçacıkları arasındaki mesafe (r AB ) = 6 cm = 0.06 m = 6 x 10⁻² m

B ve C parçacıkları arasındaki mesafe (rBC ) = 4 cm = 0.04 m = 4 x 10⁻² m

Aranan: B parçacığı üzerindeki net elektrostatik kuvvetin büyüklüğü ve yönü

Çözüm :

B parçacığı üzerindeki net kuvvet , A parçacığının B parçacığına uyguladığı FBA kuvveti ile C parçacığının B parçacığına uyguladığı FBC kuvvetinin vektörel toplamıdır.

A parçacığının B parçacığına uyguladığı kuvvet F BA :

 

Coulomb yasası – sorunlar ve çözümler 14

Elektrostatik kuvvetin yönü A parçacığına doğrudur (sola doğru işaret edin).

A parçacığının B parçacığına uyguladığı FBC kuvveti :

 

Coulomb yasası – sorunlar ve çözümler 13

Elektrostatik kuvvetin yönü C parçacığına doğrudur (sağ tarafa doğru işaret edin).

B parçacığı üzerindeki net elektrostatik kuvvet :

F B = F AB – F BC = 675 N – 125 N = 550 Newton.

B parçacığı üzerindeki net elektrostatik kuvvetin yönü C parçacığına doğrudur (sağa doğrudur).

[irp]

4. +Q 1 = 10 μC, +Q 2 = 50 μC ve Q 3 , aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi ayrılmıştır. Parçacık 2 üzerindeki net elektrostatik kuvvet sıfır ise, parçacık 3 üzerindeki elektrostatik yük nedir?

Coulomb yasası – sorunlar ve çözümler 9

Bilinenler:

Yük 1 (q 1 ) = +10 μC = +10 x 10 -6 C

Yük 2 (q 2 ) = +50 μC = +50 x 10 -6 C

1 ve 2 numaralı yükler arasındaki mesafe (r 12 ) = 2 cm = 0.02 m = 2 x 10 -2 m

2. yük ile 3. yük arasındaki mesafe (r 23 ) = 6 cm = 0.06 m = 6 x 10 -2 m

Parçacık 2 üzerindeki net elektrostatik kuvvet (F 2 ) = 0

Aranıyor : şarj 3 (q 3 )

Çözüm :

2 numaralı parçacık üzerindeki net kuvvet, 1 numaralı parçacığın 2 numaralı parçacığa uyguladığı F 21 kuvveti ile 3 numaralı parçacığın 2 numaralı parçacığa uyguladığı F 23 kuvvetinin vektörel toplamıdır.

Parçacık 1'in parçacık 2'ye uyguladığı kuvvet F 21 :

Coulomb yasası – sorunlar ve çözümler 10

Elektrostatik kuvvetin yönü 3 numaralı parçacığa (sağ tarafa) doğrudur.

F kuvveti23 Parçacık 3 tarafından parçacık 2'ye uygulanan kuvvet: 

Elektrostatik kuvvetin yönü 1 numaralı parçacığa doğrudur (sola doğru işaret eder).

Parçacık 2 üzerindeki net elektrostatik kuvvet = 0 :

Coulomb yasası – sorunlar ve çözümler 11

Leave a Comment