Latihan Medan Listrik

Medan listrik menyatakan perubahan ruang di sekitar muatan listrik. Ini diwakili oleh garis yang disebut saluran listrik.

Subjek ini adalah bagian dari konten elektrostatik. Jadi, manfaatkan latihan yang telah disiapkan Toda Matéria untuk Anda, uji pengetahuan Anda, dan hilangkan keraguan dengan mengikuti resolusi yang dikomentari.

Masalah diselesaikan dan dikomentari

1) UFRGS - 2019

Gambar di bawah menunjukkan, dalam penampang, sistem tiga muatan listrik dengan set permukaan ekuipotensialnya masing-masing.

Periksa alternatif yang mengisi bagian yang kosong dengan benar pada pernyataan di bawah ini, sesuai urutan kemunculannya. Dari penelusuran ekuipotensial, dapat dinyatakan bahwa beban... punya tanda... dan modul beban sedemikian rupa sehingga... .

a) 1 dan 2 – sama – q1 b) 1 dan 3 – sama – q1 c) 1 dan 2 – berlawanan – q1 d) 2 dan 3 – berlawanan – q1 > q2 > q3
e) 2 dan 3 – sama – q1 > q2 > q3

Lihat jawaban

Permukaan ekuipotensial merupakan permukaan yang dibentuk oleh titik-titik yang memiliki potensial listrik yang sama.

Mengamati gambar, kami mengidentifikasi bahwa antara muatan 1 dan 2 ada permukaan yang sama, ini terjadi ketika muatan memiliki tanda yang sama. Oleh karena itu, 1 dan 2 memiliki muatan yang sama.

Dari gambar, kita juga mengamati bahwa beban 1 adalah yang memiliki modulus beban terkecil, karena memiliki jumlah permukaan terkecil, dan beban 3 adalah yang memiliki jumlah tertinggi.

Oleh karena itu, kita harus q1

Alternatif: a) 1 dan 2 - sama - q1

2) UERJ - 2019

Dalam ilustrasi, titik I, II, III dan IV direpresentasikan dalam medan listrik seragam.

Sebuah partikel dengan massa diabaikan dan muatan positif memperoleh energi potensial listrik tertinggi mungkin jika ditempatkan pada titik:

sana
b) II
c) III
d) IV

Lihat jawaban

Dalam medan listrik seragam, partikel positif memiliki energi potensial listrik yang lebih besar semakin dekat dengan pelat positif.

Dalam hal ini, titik I adalah di mana beban akan memiliki energi potensial terbesar.

Alternatif: a) I

3) UECE - 2016

Electrostatic precipitator adalah peralatan yang dapat digunakan untuk menghilangkan partikel kecil yang ada dalam gas buang di cerobong asap industri. Prinsip operasi dasar peralatan adalah ionisasi partikel-partikel ini, diikuti dengan penghilangan dengan menggunakan medan listrik di daerah tempat mereka lewat. Misalkan salah satu dari mereka memiliki massa m, memperoleh muatan senilai q dan dikenai medan listrik modulus E. Gaya listrik pada partikel ini diberikan oleh

a) mqE.
b) mE/qb.
c) q/E.
d) qE.

Lihat jawaban

Intensitas gaya listrik yang bekerja pada muatan yang terletak di daerah yang terdapat medan listrik sama dengan hasil kali muatan dengan besar medan listrik, yaitu F = q. DAN.

Alternatif: d) qE

4) Fuvest - 2015

Di kelas laboratorium fisika, untuk mempelajari sifat-sifat muatan listrik, percobaan dilakukan di mana bola listrik kecil disuntikkan ke bagian atas ruang, dalam ruang hampa, di mana ada medan listrik seragam dalam arah dan arah yang sama dengan percepatan lokal dari gravitasi. Diamati bahwa, dengan medan listrik modulus sama dengan 2 x 10³ V/m, salah satu bola, bermassa 3,2 x 10^-15 kg, tetap pada kecepatan konstan di dalam ruangan. Bola ini memiliki (pertimbangkan: muatan elektron = - 1,6 x 10^-19; muatan proton = + 1,6 x 10^-19; percepatan gravitasi lokal = 10 m/s²)

a) jumlah elektron dan proton yang sama.
b) 100 elektron lebih banyak daripada proton.
c) 100 elektron kurang dari proton.
d) 2000 elektron lebih banyak daripada proton.
e) 2000 elektron kurang dari proton.

Lihat jawaban

Menurut informasi masalah, kami mengidentifikasi bahwa gaya yang bekerja pada bola adalah gaya berat dan gaya listrik.

Karena bola tetap berada di dalam ruang dengan kecepatan konstan, kami menyimpulkan bahwa kedua gaya ini memiliki besar yang sama dan arah yang berlawanan. Seperti gambar di bawah ini:

Dengan cara ini, kita dapat menghitung modulus beban dengan menyamakan dua gaya yang bekerja pada bola, yaitu:

Sekarang, untuk mencari jumlah partikel tambahan, mari gunakan hubungan berikut:

q = n.e

makhluk,

n: jumlah elektron atau proton tambahan
e: muatan dasar

Oleh karena itu, dengan mengganti nilai yang ditunjukkan dalam masalah, kami memiliki:

Seperti yang telah kita lihat, gaya listrik harus memiliki arah yang berlawanan dari gaya berat.

Agar hal ini terjadi, muatan harus bertanda negatif, karena dengan cara ini gaya listrik dan medan listrik juga akan berlawanan arah.

Oleh karena itu, bola harus memiliki jumlah elektron yang lebih banyak daripada proton.

Alternatif: b) 100 elektron lebih banyak daripada proton.

5) Unesp - 2015

Model listrik sering digunakan untuk menjelaskan transmisi informasi dalam berbagai sistem dalam tubuh manusia. Sistem saraf, misalnya, terdiri dari neuron (gambar 1), sel-sel yang dibatasi oleh membran lipoprotein tipis yang memisahkan lingkungan intraseluler dari lingkungan ekstraseluler. Bagian dalam membran bermuatan negatif dan bagian luar bermuatan positif (gambar 2), mirip dengan apa yang terjadi pada pelat kapasitor.

Gambar 3 merupakan fragmen yang diperbesar dari membran ini, dengan ketebalan d, yang berada di bawah aksi medan listrik seragam, direpresentasikan pada gambar dengan garis-garis gayanya yang sejajar satu sama lain dan berorientasi ke naik. Beda potensial antara media intraseluler dan ekstraseluler adalah V. Mengingat muatan listrik dasar sebagai e, ion kalium K+, ditunjukkan pada Gambar 3, di bawah aksi medan listrik ini, akan dikenai gaya listrik yang modulnya dapat ditulis sebagai

Lihat jawaban

Dalam medan listrik seragam, beda potensial diberikan oleh:

Medan listrik E sama dengan perbandingan antara gaya listrik dan muatan, yaitu:

Mengganti hubungan ini dalam hubungan sebelumnya, kami memiliki:

Karena kita hanya memiliki satu ion kalium, ekspresi q =n.e akan menjadi q=e. Mengganti nilai ini dalam ekspresi sebelumnya dan mengisolasi gaya, kami menemukan:

Alternatif: d)

6) Fuvest - 2015

Daerah antara dua pelat logam datar dan sejajar ditunjukkan pada gambar di samping. Garis putus-putus mewakili medan listrik seragam yang ada di antara pelat. Jarak antara pelat adalah 5 mm dan beda potensial antara keduanya adalah 300 V. Koordinat titik A, B dan C ditunjukkan pada gambar. (Tulis dan Adopsi: Sistem dalam ruang hampa. Muatan elektron = -1.6.10^-19 )

Menentukan

a) modul DAN_ITU, DAN_B dan_Ç medan listrik masing-masing di titik A, B dan C;

b) beda potensial V_AB dan V_SM antara titik A dan B dan antara titik B dan C, masing-masing;

c) pekerjaan dilakukan oleh gaya listrik pada elektron yang bergerak dari titik C ke titik A.

Lihat jawaban

a) Karena medan listrik antara pelat seragam, nilainya akan sama di titik A, B dan C, yaitu, E_ITU = DAN_B = DAN_Ç = Dan .

Untuk menghitung modulus E, kita akan menerapkan rumus berikut:

V = E.d

Dimana V = 300 V dan d = 5 mm = 0,005 m, kita akan menemukan nilai berikut:

b) Untuk menghitung beda potensial dari titik-titik yang ditunjukkan, kami akan menerapkan rumus yang sama seperti di atas, dengan mempertimbangkan jarak yang ditunjukkan, yaitu:

Sekarang mari kita hitung beda potensial antara titik B dan C. Untuk ini, perhatikan bahwa kedua titik ini berada pada jarak yang sama dari pelat, yaitu, d_SM = 0,004 - 0,004 = 0.

Dengan cara ini, beda potensial akan sama dengan nol, yaitu:

V_SM = 60 000. 0 = 0

c) Untuk menghitung usaha, kita akan menggunakan rumus berikut:

Jika potensial titik C sama dengan potensial titik B, maka V_ç - V_ITU = V_B - V_ITU = - V_AB = - 180V. Mengganti nilai ini dalam rumus, kami memiliki:

7) UECE - 2014

Pertimbangkan medan listrik yang dihasilkan oleh dua muatan listrik berbentuk titik, yang nilainya sama dan berlawanan tanda, dipisahkan oleh jarak d. Tentang vektor medan listrik ini pada titik-titik yang berjarak sama dari muatan, benar untuk menyatakan bahwa

a) arahnya tegak lurus terhadap garis yang menghubungkan kedua muatan dan arahnya sama di semua titik tersebut.
b) memiliki arah yang sama dengan garis yang menghubungkan kedua beban, tetapi arahnya berbeda-beda untuk setiap titik yang dianalisis.
c) memiliki arah tegak lurus terhadap garis yang menghubungkan kedua beban, tetapi arahnya bervariasi untuk setiap titik yang dianalisis.
d) memiliki arah yang sama dengan garis yang menghubungkan dua muatan dan arah yang sama di semua titik ini.

Lihat jawaban

Pada gambar di bawah ini diwakili garis gaya ketika kita memiliki dua muatan listrik dengan sinyal yang berlawanan.

Karena vektor medan listrik bersinggungan dengan garis-garis gaya di setiap titik, kami memverifikasi bahwa di titik-titik jarak yang sama dari muatan vektor akan memiliki arah yang sama dengan garis yang menghubungkan dua muatan dan sama merasakan.

Alternatif: d) memiliki arah yang sama dengan garis yang menghubungkan dua muatan dan arah yang sama di semua titik ini.

Untuk latihan lainnya, lihat juga:

• Muatan Listrik: Latihan
• Elektrostatika: Latihan
• Hukum Coulomb: Latihan
• Asosiasi Resistor - Latihan