Fysik

Elektrostatiska problem


2. Tre elektriskt laddade partiklar placeras på en sido liksidig triangel d = 40 cm som visas nedan. Vad är kraftmodulen och en kontur av den elektriska kraftvektorn som verkar på laddning 3?

För att beräkna kraftmodul som verkar på laddning 3 måste vi först beräkna separat påverkan som belastningarna 1 och 2 har på den, och av båda beräkna den resulterande kraften.

För att beräkna kraften på repulsion lidit mellan de två positiva anklagelserna:

För att beräkna kraften på attraktion led mellan den positiva och negativa laddningen:

För att beräkna den resulterande kraften tillämpar vi kosinuslagen (kom ihåg att varje inre vinkel i en liksidig triangel är 60º, så vi måste överväga en vinkel på 120º):

För att beskriva riktningen och riktningen för den resulterande kraftvektorn måste vi komma ihåg repulsions- och attraktionsriktningen för varje kraft och parallellogramregeln:

3. Fyra laster placeras på topparna på en rektangel på 40 cm och 30 cm, som visas i figuren nedan:

Vilken är kraften som känns på partikel 4?

För att beräkna den resulterande kraften vid den punkt där partikel 4 finns, måste vi först beräkna var och en av de elektriska krafterna som verkar på den.

För kraften hos partikel 1 verkar på 4:

För kraften hos partikel2 som verkar på 4:

För kraften hos partikel3 som verkar på 4:

För att beräkna den resulterande kraften:

För att beskriva riktningen och riktningen för den resulterande kraftvektorn måste vi komma ihåg repulsions- och attraktionsriktningen för varje kraft och parallellogramregeln:

Liksom i kraften-beräkningen kan vi inte summera alla vektorerna samtidigt, så i delar:

Elektriskt fält

1. Ett elektriskt fält genereras av en positiv punktladdning. På ett avstånd av 20 cm ställs en laddningstestpartikel q = -1μC in, attraherad av fältet, men en yttre kraft på 2N får laddningen att balansera, såsom visas i figuren:

Vad ska fältgenererande lastmodul vara för att detta ska vara möjligt?

För att göra denna beräkning använder vi relationen:

Problemet säger emellertid inte vad det elektriska fältets intensitet är, utan F är den kraft som krävs för att det beskrivna systemet ska vara i jämvikt:

Att ersätta i den första ekvationen:

Elektrisk potential

1. En elektrisk laddning med intensitet Q = + 7μC genererar ett elektriskt fält där två punkter är representerade, A och B. Bestäm det arbete som utförs av kraften för att bära en laddning. från punkt till punkt (B till A), med bilden nedan:

Först måste vi beräkna den elektriska potentialen vid varje punkt genom ekvationen:

I A:

I B:

Genom att känna till dessa värden tillämpas vi helt enkelt på arbetsekvationen för en elektrisk kraft:


Video: Elektrostatik Randwertproblem 1 : Einführung (November 2021).