電界は、電荷の周りの空間の変化を表します。 それは電力線と呼ばれる線で表されます。
この主題は静電コンテンツの一部です。 だから、戸田マテリアがあなたのために準備した演習を利用し、あなたの知識をテストし、言及された決議に従って疑問を解決してください。
解決された問題とコメント
1）UFRGS-2019
下の図は、断面図で、それぞれの等電位面のセットを持つ3つの電荷のシステムを示しています。
以下のステートメントの空白を、表示される順序で正しく埋める代替案を確認してください。 等電位トレースから、負荷は... 兆候があります... そして、ロードモジュールは次のようなものです... .
a）1と2 –等しい– q1 b）1と3 –等しい– q1 c）1と2 –反対– q1 d）2と3 –反対– q1> q2> q3
e）2と3 –等しい– q1> q2> q3
等電位面は、同じ電位を持つ点によって形成される面を表します。
図面を観察すると、電荷1と2の間に共通の表面があることがわかりました。これは、電荷の符号が同じ場合に発生します。 したがって、1と2の電荷は等しくなります。
図面から、荷重1は表面の数が最も少ないため、荷重係数が最も小さいものであり、荷重3は数が最も多いものであることがわかります。
したがって、q1する必要があります
代替案：a）1と2-等しい-q1
この図では、点I、II、III、およびIVが均一な電界で表されています。
質量が無視でき、正電荷を持つ粒子は、次の点に配置された場合に可能な限り最高の電位エネルギーを獲得します。
そこ
b）II
c）III
d）IV
均一な電界では、正の粒子は正のプレートに近いほどポテンシャルエネルギーが大きくなります。
この場合、ポイントIは、負荷が最大の位置エネルギーを持つ場所です。
代替案：a）私
電気集じん器は、工業用煙突の排気ガスに含まれる小さな粒子を除去するために使用できる装置です。 装置の基本的な動作原理は、これらの粒子のイオン化と、それに続く粒子が通過する領域での電界の使用による除去です。 それらの1つが質量mを持ち、値qの電荷を取得し、弾性率Eの電界にさらされているとします。 この粒子にかかる電気力は次の式で与えられます。
a）mqE。
b）mE / qb。
c）q / E。
d）qE。
電界が存在する領域にある電荷に作用する電気力の強さは、電荷と電界の大きさの積、つまりF = qに等しくなります。 そして。
代替案：d）qE
物理実験室の授業では、電荷の性質を調べるために、小さな帯電球を使った実験を行いました。 は、真空中のチャンバーの上部に注入されます。ここでは、の局所加速度と同じ方向および方向に均一な電界があります。 重力。 弾性率が2x10に等しい電界で3 球の1つであるV / m、質量3.2 x 10-15 kg、チャンバー内で一定速度のまま。 この球は（考慮：電子電荷= --1.6 x 10-19 Ç; 陽子電荷= + 1.6 x 10-19 Ç; 局所重力加速度= 10 m / s2)
a）同じ数の電子と陽子。
b）陽子より100多い電子。
c）陽子より100電子少ない。
d）陽子より2000多い電子。
e）陽子より2000電子少ない。
問題の情報によると、球に作用する力は重量力と電気力であることがわかりました。
球は一定の速度でチャンバー内にとどまるため、これら2つの力は同じ大きさで反対方向であると結論付けます。 下の画像のように：
このようにして、球に作用する2つの力を等しくすることにより、荷重の弾性率を計算できます。
ここで、余分な粒子の数を見つけるために、次の関係を使用してみましょう。
q = n.e
であること、
n：余分な電子または陽子の数
e：電気素量
したがって、問題に示されている値を置き換えると、次のようになります：
これまで見てきたように、電気力は重量力とは逆方向でなければなりません。
これが発生するためには、電荷が負の符号を持っている必要があります。これは、このようにして、電気力と電界も反対方向になるためです。
したがって、球は陽子よりも多くの電子を持っている必要があります。
代替案：b）陽子より100多い電子。
5）Unesp-2015
電気モデルは、人体のさまざまなシステムでの情報の伝達を説明するためによく使用されます。 たとえば、神経系はニューロン（図1）で構成されており、細胞は細胞外環境から細胞内環境を分離する薄いリポタンパク質膜で区切られています。 膜の内側の部分は負に帯電し、外側の部分は正の電荷を持っています（図2）。これはコンデンサーのプレートで起こることと同じです。
図3は、フィールドの作用下にある厚さdのこの膜の拡大断片を表しています。 均一な電気、図では互いに平行で方向付けられた力線で表されています アップ。 細胞内培地と細胞外培地の電位差はVです。 電気素量をeとすると、図3に示すカリウムイオンK +は、この電界の作用下で電気力を受け、そのモジュールは次のように記述できます。
均一な電界では、電位差は次の式で与えられます。
電界Eは、電気力と電荷の比率に等しくなります。つまり、次のようになります。
この関係を以前の関係に置き換えると、次のようになります。
カリウムイオンは1つしかないため、式q = n.eはq = eになります。 この値を前の式に代入して力を分離すると、次のことがわかります。
代替案：d）
2枚の平らな平行な金属板の間の領域が側面の図に示されています。 破線は、プレート間に存在する均一な電界を表しています。 プレート間の距離は5mmで、プレート間の電位差は300Vです。 点A、B、Cの座標を図に示します。 （書き込みと採用：システムは真空状態にあります。 電子電荷= -1.6.10-19 Ç）
決定する
a）モジュールANDTHE、およびB そしてÇ それぞれ点A、B、Cでの電界の変化。
b）電位差VAB およびV紀元前 それぞれポイントAとBの間、およびポイントBとCの間。
c）仕事 点Cから点Aに移動する電子にかかる電気力によって実行されます。
a）プレート間の電界が均一であるため、値はポイントA、B、C、つまりEで同じになります。THE = ANDB = ANDÇ =そして。
Eの係数を計算するには、次の式を適用します。
V = E.d
V = 300Vおよびd = 5 mm = 0.005 mの場合、次の値が見つかります。
b）示されたポイントの電位差を計算するために、示された距離を考慮して、上記と同じ式を適用します。
次に、ポイントBとCの間の電位差を計算しましょう。 このため、これらの2つのポイントはプレートから同じ距離にあることに注意してください。つまり、d紀元前 = 0,004 - 0,004 = 0.
このようにして、電位差はゼロに等しくなります。つまり、次のようになります。
V紀元前 = 60 000. 0 = 0
c）仕事を計算するために、次の式を使用します。
点Cの電位が点Bの電位と等しい場合、Vç -VTHE = VB -VTHE = -VAB = -180V。 この値を数式に代入すると、次のようになります。
距離dで隔てられた、等しい値と反対の符号の2つの点状の電荷によって生成された電界を考えてみましょう。 電荷の等距離点でのこの電界ベクトルについて、次のように述べるのは正しいです。
a）2つの電荷を結ぶ線に垂直な方向を持ち、これらすべての点で同じ方向を持ちます。
b）2つの荷重を結ぶ線と同じ方向ですが、解析される各点の方向が異なります。
c）2つの荷重を結ぶ線に垂直な方向がありますが、解析される点ごとに方向が異なります。
d）2つの電荷を結ぶ線と同じ方向であり、これらすべての点で同じ方向です。
下の画像は、反対の信号を持つ2つの電荷がある場合の力線を表しています。
電界ベクトルが各点で力線に接するので、点でそれを確認します 電荷から等距離にあるベクトルは、2つの電荷を結ぶ線と同じ方向になり、同じ方向になります。 センス。
代替案：d）2つの電荷を結ぶ線と同じ方向であり、これらすべての点で同じ方向です。
その他の演習については、以下も参照してください。
- 電荷：演習
- 静電気：演習
- クーロンの法則：演習
- 抵抗器協会-演習
