Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!

Elektrosztatika

111
Egymástól 80 cm-re levő Q1= 5×10^-8 C és Q2 = -2×10^-8 C pontszerű töléseket összekötő
egyenesen hol található nulla elektromos térerősségű pont?
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
0
Középiskola / Fizika

Válaszok

1
Csatoltam egy rajzot, először nézd meg azt. Egy adott pontban a villamos térerősség a két töltés villamos térerősség vektorainak eredője. A pozitív töltés térerősség vektorának iránya a töltéstől elfelé mutat, a negatív töltés térerősség vektorának iránya a töltés felé mutat. A feladatban a két pontot összekötő egyenesen keressük a térerősséget. Itt a két töltés térerőssége egy egyenesbe esik, ezért egyszerűen összegezhetők. A két töltés között az E1 és E2 térerősség egy irányba mutat, ezért ezen a szakaszon az eredőjük nem lehet nulla. Valahol a Q1 töltéstől balra, vagy a Q2 töltéstől jobbra lehet ilyen pont. Mivel a Q1 töltés a nagyobb, ezért ez a pont a Q2 töltéstől jobbra lesz.

A kis körrel jelölt pontban az E1 térerősség: `E_1=k{Q_1}/(0,8+r)^2`

A kis körrel jelölt pontban az E2 térerősség: `E_2=k{Q_2}/r^2`

A két térerősség iránya itt ellentétes, eredőjük akkor lesz nulla, ha nagyságuk megegyezik:

`E_1=E_2`

`k{Q_1}/(0,8+r)^2=k{Q_2}/r^2`

k-val egyszerűsítve és minkét oldalból négyzetgyököt vonva (Q2-t pozitív értékkel kell behelyettesíteni, mert itt csak a nagyságát vesszük figyelembe):

`{sqrtQ_1}/{"0,8"+r}={sqrtQ_2}/r`

`rsqrtQ_1="0,8"sqrtQ_2+rsqrtQ_2`

`r(sqrtQ_1-sqrtQ_2)="0,8"sqrtQ_2`

`r={"0,8"sqrtQ_2}/{sqrt{Q_1}-sqrt{Q_2}}="0,8"/{sqrt{Q_1/Q_2}-1}`

Az adatokat behelyettesítve és `10^{⁻8}`-nal egyszerűsítve:

`r="0,8"/{sqrt{5/2}-1}="1,3766"m`

A keresett pont a negatív töltéstől jobbra 1,3766 m-re van.

Ellenőrzésképpen:

`E_1=k{Q_1}/{("0,8"+r)²}=9*10⁹{5*10^{-8}}/{("0,8"+"1,3766")²}="94,96"V/m`

`E_2=k{Q_2}/{r²}=9*10⁹{-2*10^{-8}}/{"1,3766"²}=-"94,96"V/m`

A negatív töltéstől jobbra 1,3766 m-re az E1 és E2 térerősség azonos nagyságú, de ellentétes irányú, ezért az eredőjük nulla.
Ha a pozitív töltéstől balra veszed fel ezt a pontot, akkor azt kapod, hogy az „r” távolság −2,1766 m, a felvett iránnyal ellentétes. Vagyis a pozitív töltéstől jobbra 2,1766 m-re van ez a pont, ami a negatív töltéstől jobbra 2,1766−0,8=1,3766 m-t jelent. Így is ugyanarra az eredményre jutsz.
Módosítva: 1 hónapja
0