Physik

Elektrostatische Probleme


2. Drei elektrisch geladene Teilchen werden auf einem gleichseitigen Seitendreieck d = 40 cm angeordnet, wie nachstehend gezeigt. Was ist der Kraftmodul und ein Umriss des elektrischen Kraftvektors, der auf die Ladung 3 wirkt?

Um das auf die Ladung 3 einwirkende Kräftemodul zu berechnen, müssen wir zunächst den Einfluss der Lasten 1 und 2 auf die Ladung 3 separat berechnen und daraus die resultierende Kraft berechnen.

Zur Berechnung der Kraft von Abstoßung erlitten zwischen den beiden positiven Ladungen:

Zur Berechnung der Kraft von Anziehungskraft gelitten zwischen der positiven und negativen Ladung:

Um die resultierende Kraft zu berechnen, wenden wir das Kosinusgesetz an (wobei zu beachten ist, dass jeder Innenwinkel eines gleichseitigen Dreiecks 60 ° beträgt, wir also einen Winkel von 120 ° berücksichtigen müssen):

Um die Richtung und Richtung des resultierenden Kraftvektors zu skizzieren, müssen wir uns die Abstoßungs- und Anziehungsrichtung jeder Kraft und die Parallelogrammregel merken:

3. Auf die Eckpunkte eines 40 cm- und 30 cm-Seitenrechtecks ​​werden vier Lasten gelegt, wie in der folgenden Abbildung dargestellt:

Wie stark ist die auf Partikel 4 ausgeübte Kraft?

Um die resultierende Kraft an dem Punkt zu berechnen, an dem sich das Teilchen 4 befindet, müssen wir zuerst jede der darauf einwirkenden elektrischen Kräfte berechnen.

Für die Kraft von Partikel1, die auf 4 einwirkt:

Für die Kraft von Partikel2, die auf 4 einwirkt:

Für die Kraft des Partikels3 auf 4:

So berechnen Sie die resultierende Kraft:

Um die Richtung und Richtung des resultierenden Kraftvektors zu skizzieren, müssen wir uns die Abstoßungs- und Anziehungsrichtung jeder Kraft und die Parallelogrammregel merken:

Wie im Kräftemodulkalkül können wir nicht alle Vektoren auf einmal summieren, also in Teilen:

Elektrisches Feld

1. Ein elektrisches Feld wird durch eine positive Punktladung erzeugt. In einem Abstand von 20 cm wird ein Ladungstestteilchen q = -1µC durch das Feld angezogen, aber eine externe Kraft von 2N bewirkt einen Ladungsausgleich, wie in der Abbildung gezeigt:

Was sollte das feldgenerierende Lastmodul sein, damit dies möglich ist?

Für diese Berechnung verwenden wir die Beziehung:

Das Problem sagt jedoch nicht aus, wie stark das elektrische Feld ist, sondern F ist die Kraft, die erforderlich ist, damit sich das beschriebene System im Gleichgewicht befindet:

Einsetzen in die erste Gleichung:

Elektrisches Potenzial

1. Eine elektrische Ladung der Intensität Q = + 7µC erzeugt ein elektrisches Feld, in dem zwei Punkte A und B dargestellt sind. Bestimmen Sie die Arbeit, die die Kraft zum Tragen einer Ladung leistet. von Punkt zu Punkt (B nach A), unter Berücksichtigung der folgenden Abbildung:

Zuerst müssen wir das elektrische Potential an jedem Punkt durch die Gleichung berechnen:

In A:

In B:

Wenn wir diese Werte kennen, wenden wir einfach die Arbeitsgleichung einer elektrischen Kraft an:


Video: Wissen vor acht Wie kommt es zur elektrostatischen Aufladung? (Oktober 2021).