Pole i siła na ujemnym ładunku próbnym
Ładunek punktowy Q=+4 nC znajduje się 0,20 m od badanego punktu. Przyjmij kₑ=9·10⁹ N·m²/C². Oblicz E i wartość siły na q=−2 nC.
Dalsze części: b) Jakie będą E i wartość siły w odległości 0,40 m? c) Co zmieni się po zastąpieniu ładunku próbnego przez +2 nC w pierwotnym punkcie?
Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie
W tym zadaniu
Wskazówka
Odległość wchodzi do kwadratu. Najpierw narysuj zwrot pola źródła, a potem uwzględnij znak próbnego ładunku.
Rozwiązanie
Pole dodatniego źródła
Q=4 nC=4·10⁻⁹ C. E=kQ/r²=9·10⁹·4·10⁻⁹/0,20²=36/0,04=900 N/C. Kierunek jest radialny, a zwrot od dodatniego źródła.
Siła na ujemny ładunek
Jej wartość to |q|E=2·10⁻⁹·900=1,8·10⁻⁶ N. Ujemny znak odwraca zwrot względem E: siła wskazuje ku źródłu. Odpowiedź: 900 N/C i 1,8·10⁻⁶ N ku źródłu.
Dwa razy dalej
Po podwojeniu r mianownik rośnie 4 razy. E wynosi 225 N/C, a wartość siły 4,5·10⁻⁷ N. Nie zmniejszamy ich tylko dwukrotnie.
Zmiana znaku próbnego ładunku
Dla +2 nC w pierwotnym punkcie pole nadal wynosi 900 N/C, bo źródło i geometria nie zmieniły się. Siła ma tę samą wartość 1,8·10⁻⁶ N, lecz wskazuje od źródła. Rozdzielenie E od q zapobiega błędnemu stwierdzeniu, że wymiana ładunku próbnego odwróciła samo pole.
Powiązana teoria
Prawo Coulomba i wektor natężenia pola
Dalsza lektura
Najpierw spróbuj samodzielnie. Zapisz dane, wybierz prawa fizyczne i sprawdź jednostki. Przejdź do zadań ze sprawdzaniem odpowiedzi »
← Wróć do działu: Zadania Do góry ↑
Komentarze (0)
Nie ma jeszcze opublikowanych komentarzy. Rozpocznij rozmowę o tym materiale.
RSS komentarzy · Powiadomienia e-mail
Dodaj komentarz
Możesz komentować jako gość lub zalogować się, aby użyć danych konta. Utwórz konto