ארבעה מטענים ממוקמים על קודקודים של ריבוע עם הצד של 5 ס"מ. ההאשמות הן: 1, -1, 2 -2 xx 10 ^ (- 8) .ג מהו שדה החשמל במרכז המעגל?

תשובה:

# #cc (2) j = 1.02xx10 ^ 5 #

הסבר:

זה יכול להיפתר בקלות אם נתמקד בפיסיקה הראשון. אז מה הפיסיקה כאן?

ובכן בואו לראות בפינה השמאלית העליונה בפינה הימנית התחתונה של הכיכר (# q_2 ו- q_4 #). שתי המטענים נמצאים במרחק שווה מהמרכז, ולכן השדה נטו במרכז הוא שווה ערך ליחידה אחת # -10 ^ 8 C # בפינה הימנית התחתונה. טיעונים דומים עבור # q_1 ו- q_3 # להוביל למסקנה כי # q_1 ו- q_3 # יכול להיות מוחלף על ידי חיוב יחיד של # 10 ^ -8 C # בפינה השמאלית העליונה.

עכשיו בואו finf את המרחק של ההפרדה # r #.

#r = a / 2 sqrt (2); r ^ 2 = a ^ 2/2 #

גודל השדה ניתן על ידי:

# | E_q | = kq / r ^ 2 _ (r ^ 2 = a ^ 2/2) = 2 (kq) / a ^ 2 #

ו # q = 2q; E2 (2q) | = 2 | E_q | = 4 (kq) / a ^ 2 #

# (c) (+) (+) (+) (+) (+45) (+) (2) (צבע (כחול) (+) (+) (+) (+) (+) (+) (+) (+) (+) 49

(2) / (2) / (2) / (2) / (2) /) 2 (צבע (אדום)) (2) / 2)) + 2 (צבע (סגול)) - (2) (2) / 2 i + sqrt (2) / 2j)) # רכיב i לבטל לבטל ואנחנו נשארים עם: # E (q) * sq (2) j #

חישוב #E_ (q) = 2 (kq) / a ^ 2; k = 8.99xx10 ^ 9; q = 10 ^ -8; a ^ 2 = (5/100) ^ 2 #

# (*) = 2 * (8.99xx10 ^ 9 * 10 ^ -8) / (5/100) ^ 2 = 7.19xx10 ^ 4 N / C #

# #cc (2) j = 1.02xx10 ^ 5 #