Az elektromos töltés a részecskék tulajdonsága, hogy másokat vonzanak vagy nem vonzanak. Például az elektronok vonzzák a protonokat, míg a neutronokat nem vonzzák és nem taszítják az elektronok.
A test akkor lesz semleges, ha azonos mennyiségű elektron és proton van benne. Ha nagyobb az elektronszám, mint a protonok, negatívan villamosodik fel. Másrészt, ha az elektronok száma kisebb, mint a protonok száma, akkor pozitívan villamos lesz.
Használja a megoldott és kommentált kérdéseket, hogy tisztázza kétségeit az elektrosztatika témájával kapcsolatban.
Megoldott kérdések
1) UFRGS - 2018
A Q negatív töltés közelít egy szigetelt, elektromosan semleges vezető gömbhöz. A gömböt ezután ólomhuzallal földelik. Ellenőrizze az alternatívát, amely helyesen tölti ki az alábbi állítás üres helyeit, a megjelenésük sorrendjében. Ha a Q töltés messzire kerül, miközben a labda földelve van, majd a föld nincs megalapozva, akkor a labda ________ lesz. Másrészt, ha először eltávolítják a talajt, majd eltávolítják a Q töltetet, a gömb ________ lesz.
a) elektromosan semleges - pozitív töltésű
b) elektromosan semleges - negatív töltésű
c) pozitív töltésű - elektromosan semleges
d) pozitív töltésű - negatív töltésű
e) negatív töltésű - pozitív töltésű
Ha egy negatív töltetet egy semleges vezető gömbből közelítenek meg, egy taszító erő hatására az elektronok felhalmozódnak a töltéstől legtávolabbi gömb területén.
Ily módon a gömbhöz legközelebb eső régióban nincs elektron. Az első helyzetben a labda földelése a teher eltávolítása közben a labda terhelésének semleges helyzetbe kerül.
A második helyzetben, mivel a teher a talaj eltávolítása után elmozdul, ez túlzott terhelést okoz. a gömb egyik végén felhalmozódott negatívok a földre kerülnek, pozitívvá téve a gömböt töltött.
Alternatíva: a) elektromosan semleges - pozitív töltésű
Az elektromosan szigetelt X fémtárgy negatív töltése 5,0 x 10-12 Ç. A földdel érintkezésben lévő második semleges fémtárgy, Y, közelebb kerül az elsőhöz, és szikra van közöttük, anélkül, hogy hozzáérnének. A szikra időtartama 0,5 s, intenzitása 10-11 A. Ennek a folyamatnak a végén az X és Y objektumok teljes elektromos töltése
a) nulla és nulla.
b) nulla és - 5,0 x 10-12 Ç.
c) - 2,5 x 10-12 C és - 2,5 x 10-12 Ç.
d) - 2,5 x 10-12 C és + 2,5x10-12 Ç.
e) + 5,0 x 10-12 C és nulla
A bemutatott helyzetben átadott rakomány mennyisége a következő képlet segítségével számítható ki:
A jelzett értékek cseréjével rendelkezünk:
Ily módon az y objektum 5,10 díjat kapott-12 C, de mivel megalapozott, ez a többlet töltés elvezet, és az objektum teljes töltete nulla lesz.
Kiszámítottuk, hogy az x objektumon lévő negatív töltések feleslege teljesen átkerült az y objektumra. Ezért a teljes díja is nulla lesz.
Alternatíva: a) nulla és nulla
Két azonos fémrudat töltenek fel 9,0 µC töltéssel. Egy harmadik bottal kerülnek érintkezésbe, amely szintén megegyezik a másik kettővel, de amelynek nettó töltése nulla. Miután kapcsolat jött létre közöttük, a három bot egymástól elmozdul. Mekkora a harmadik rúd nettó töltete µC-ban?
a) 3.0
b) 4.5
c) 6,0
d) 9,0
e) 18
Kontakt villamosításkor, ha a testek azonosak, a töltés egyenlően oszlik meg a testek között.
Így a 18 µC (9 + 9) töltést elosztjuk 3-mal, így érintkezés után mindegyik pálcának nettó töltése 6 µC (18: 3) lesz.
Alternatíva: c) 6.0
A fizika órán két egyforma fémes gömböt alkalmaztak, X és Y: X szuszpendált a szigetelő huzal inga és Y szigeteléssel, amely egy szigetelő tartóra van rögzítve, az ábra szerint ordít. A gömbök kezdetben egymástól távol helyezkednek el, X pozitív töltésű és Y elektromosan semleges.
A lehetséges villamosítási folyamatok bemutatásához vegye figyelembe az alábbi két egyszerű eljárás leírását majd jelölje meg azt az alternatívát, amely helyesen tölti ki az állítások üres helyeit, a sorrendben megjelenik.
I - Az Y gömb közelítõdik X-hez, anélkül, hogy hozzáérnének. Ebben az esetben kísérletileg igazoljuk, hogy az X gömb _____________ az Y gömb által.
II - Az Y gömb közelítõdik X-hez, anélkül, hogy megérintenék. Ebben a helyzetben tartva az Y-gömböt ólomhuzallal köti össze a földdel. Még mindig ebben az X-hez közeli helyzetben Y megszakítja a kapcsolatot a földdel, majd Y ismét eltávolodik X-től. Ebben az esetben az Y gömb _____________ lesz.
a) vonzott - elektromosan semleges
b) vonzott - pozitív töltésű
c) vonzott - negatív töltésű
d) taszított - pozitív töltésű
e) taszított - negatív töltésű
Az I. eljárás során, amikor az Y gömbhöz közeledünk az pozitívan töltött X gömbhöz, az elektronok vonzódni fognak az X-hez legközelebb eső területhez. Így az X gömb vonzódik az Y gömbhöz.
A második folyamat során az Y-gömb vezetővezetékkel történő összekapcsolásával az a terület, amelyből hiányzik az elektron, negatív töltéseket fog kapni. A kapcsolat megszakításakor az Y gömb negatív töltésűvé válik.
Alternatíva: c) vonzott - negatív töltésű
További információkért lásd: elektrosztatika és Elektrosztatika: Gyakorlatok.
5) Fuvest - 2015
Fizikai laboratóriumi osztályban az elektromos töltések tulajdonságainak tanulmányozására kísérletet hajtottak végre, amelyben kis villamosított gömbök találhatók a kamra felső részébe vákuumban injektáljuk, ahol egyenletes elektromos mező van ugyanabban az irányban és irányban, mint a kamra helyi gyorsulása. gravitáció. Megfigyelték, hogy 2 x 10 modulusú elektromos mezővel3 V / m, az egyik gömb, 3,2 x 10 tömegű-15 kg, állandó sebességgel maradt a kamra belsejében. Ennek a szférának van
a) azonos számú elektron és proton.
b) 100 elektronnal több, mint proton.
c) 100 elektronral kevesebb, mint a protonok.
d) 2000-rel több elektron, mint proton.
e) 2000 elektron kevesebb, mint a protonok.
Jegyezzük fel és fogadjuk el: elektron töltés = - 1,6 x 10-19 Ç; proton töltés = + 1,6 x 10+19 Ç; helyi gravitációs gyorsulás = 10 m / s2
Mivel a töltés állandó sebességgel maradt a kamrában, ez azt jelenti, hogy a nettó erő nulla.
Mivel a súlyerő és az elektromos erő a terhelésre ható erők, azonos intenzitással és ellentétes irányúaknak kell lenniük, hogy a keletkező erő nulla legyen.
Az elektromos erőt az F képlettel számoljukelektromos = q. E a P = m.g által megadott erősúly, tehát:
Mivel a töltést q = n.e adja meg, megvan:
Ahhoz, hogy az elektromos erő a súlyerővel ellentétes irányú legyen, szükséges, hogy a töltés negatív legyen, ily módon az erő az elektromos mezővel ellentétes irányú lesz. Tehát elektronfeleslegünk lesz.
Alternatív megoldás: b) 100 elektronnal több, mint proton.
Ha többet szeretne megtudni erről, lásd még Elektromos mező és Elektromos terepgyakorlatok.
6) UFLA - 2010
Két egyenlő kisütésű vezetőképes gömb, 1 és 2 érintkezik egymással és egy szigetelő felületen van megtámasztva. Pozitívan felvillantott stafétabothoz fordulunk egyikükhöz, anélkül, hogy hozzáérnénk, amint az az alábbi ábrán látható. Ezután eltávolítják a golyókat és eltávolítják a villamosított rudat.
Helyes ezt kijelenteni
a) a gömbök terheletlenek maradnak, mivel a pálca és a gömbök között nem történik töltésátadás.
b) a bothoz legközelebb eső 1 gömb pozitív töltésű, a 2 gömb pedig negatív töltésű.
c) a gömbök egyenlő töltésekkel és ellentétes jelekkel vannak villamosítva.
d) a gömböket egyenlő előjelű és negatív előjelű töltésekkel töltik fel, mivel a rúd ellentétes töltéseket vonz.
A rúd pozitív töltései negatív töltéseket vonzanak az 1. gömbbe, a 2. gömb pedig elektronhiányos lesz.
A két gömb elválasztásával, a bot azonos helyzetben tartásával az 1 gömb negatívan villamosodik, a 2 gömb pedig pozitív töltésű lesz.
Alternatíva: c) a gömbök egyenlő töltésekkel és ellentétes jelekkel vannak villamosítva.
