ელექტრო მუხტი არის ნაწილაკების თვისება სხვების მოსაზიდად ან არ მოზიდვაში. მაგალითად, ელექტრონები იზიდავს პროტონებს, ხოლო ნეიტრონები ელექტრონებს არც იზიდავს და არც უკუგდებს.
სხეული ნეიტრალური იქნება, როდესაც მას იგივე რაოდენობის ელექტრონები და პროტონები ექნება. როდესაც მას ელექტრონებზე მეტი რიცხვი აქვს, იგი უარყოფითად ელექტროდება. მეორეს მხრივ, როდესაც ელექტრონების რაოდენობა პროტონის რაოდენობაზე ნაკლები იქნება, იგი დადებითად ელექტრიფიცირდება.
ისარგებლეთ გადაჭრილი და კომენტარებული კითხვებით, რომ გაასუფთაოთ თქვენი ეჭვები ელექტროსტატიკის თემაზე.
გადაჭრილი საკითხები
1) UFRGS - 2018 წ
უარყოფითი მუხტი Q უახლოვდება იზოლირებულ, ელექტრონულად ნეიტრალურ გამტარ სფეროს. შემდეგ სფერო დაფუძნებულია ტყვიის მავთულით. შეამოწმეთ ალტერნატივა, რომელიც სწორად ავსებს ბლანკებს ქვემოთ მოცემულ განცხადებაში, მათი თანმიმდევრობით. თუ მუხტი Q გადაადგილდება შორს ბურთის დამიწების დროს, ხოლო შემდეგ მიწა არ არის დაფუძნებული, ბურთი გახდება ________. მეორეს მხრივ, თუ პირველად ამოიღეს მიწა და შემდეგ მოიხსნება მუხტი Q, სფერო იქნება ________.
ა) ელექტრონულად ნეიტრალური - დადებითად დამუხტული
ბ) ელექტრონულად ნეიტრალური - უარყოფითად დამუხტული
გ) დადებითად დამუხტული - ელექტრონულად ნეიტრალური
დ) დადებითად დამუხტული - უარყოფითად დამუხტული
ე) უარყოფითად დამუხტული - დადებითად დამუხტული
ნეგატიური მუხტის ნეიტრალური გამტარ სფეროდან მოახლოებისას, მოგერიება იწვევს ელექტრონების დაგროვებას მუხტისგან ყველაზე შორს მდებარე სფეროს რეგიონში.
ამ გზით, სფეროსთან ყველაზე ახლოს მყოფი რეგიონი ელექტრონებს აკლებს. პირველ სიტუაციაში დატვირთვის მოხსნისას ბურთის დამიწება იწვევს ბურთის დატვირთვის ნეიტრალურ დაბრუნებას.
მეორე სიტუაციაში, რადგან დატვირთვა გადაადგილდება მიწის ამოღების შემდეგ, ეს იწვევს ზედმეტ დატვირთვას. სფეროს ერთ ბოლოს დაგროვილი ნეგატივები გაედინება დედამიწაზე, რაც სფეროს დადებითად ხდის დატვირთული.
ალტერნატივა: ა) ელექტრონულად ნეიტრალური - დადებითად დამუხტული
მეტალის ობიექტს, ელექტრონულად იზოლირებულ X- ს აქვს უარყოფითი მუხტი 5.0 x 10-12 ჩ. მეორე მეტალის ობიექტი, Y, ნეიტრალური, რომელიც ინარჩუნებს კონტაქტს დედამიწასთან, უახლოვდება პირველს და მათ შორის არის ნაპერწკალი, რომ არ შეეხოთ. ნაპერწკლის ხანგრძლივობაა 0,5 წმ და მისი ინტენსივობაა 10-11. ამ პროცესის ბოლოს, X და Y ობიექტების საერთო ელექტრული მუხტები, შესაბამისად,
ა) ნულოვანი და ნულოვანი.
ბ) ნულოვანი და - 5,0 x 10-12 ჩ.
გ) - 2.5 x 10-12 C და - 2.5 x 10-12 ჩ.
დ) - 2,5 x 10-12 C და + 2.5 x 10-12 ჩ.
ე) + 5.0 x 10-12 C და ნულოვანი
მოცემულ სიტუაციაში გადაყვანილი ტვირთის ოდენობა შეიძლება გამოითვალოს შემდეგი ფორმულის გამოყენებით:
შეცვლილი მითითებული მნიშვნელობებით, ჩვენ გვაქვს:
ამრიგად, y ობიექტმა მიიღო ბრალდება 5.10-12 C, მაგრამ რადგან ის დასაბუთებულია, ეს ზედმეტი მუხტი ამოიწურება და ობიექტს ექნება ნულის ტოლი სრული მუხტი.
როგორც უარყოფითი მუხტების ჭარბი იყო x ობიექტზე, მთლიანად გადავიდნენ y ობიექტზე, როგორც გამოვთვალეთ. ამიტომ, თქვენი მთლიანი დატვირთვა ასევე იქნება ნულის ტოლი.
ალტერნატივა: ა) ნულოვანი და ნულოვანი
ორი ერთნაირი ლითონის წნელები დამუხტულია 9.0 მიკროგრამიანი მუხტით. ისინი მოთავსებულია მესამე ჯოხთან, ასევე იდენტურია დანარჩენი ორი, მაგრამ რომელთა წმინდა მუხტი ნულოვანია. მათ შორის კონტაქტის დამყარების შემდეგ, სამი ჯოხი დაშორებულია. რა არის წმინდა მუხტი μC- ში, მესამე ჯოხზე?
ა) 3.0
ბ) 4.5
გ) 6.0
დ) 9.0
ე) 18
კონტაქტური ელექტროფიკაციის დროს, როდესაც სხეულები იდენტურია, მუხტი თანაბრად გადანაწილდება სხეულებს შორის.
ამრიგად, 18 მკC მუხტი (9 + 9) დაყოფილი იქნება 3-ზე, ასე რომ თითოეულ ჯოხს 6 მუხლი (6: 3), კონტაქტის შემდეგ, სუფთა ბრალი ექნება.
ალტერნატივა: გ) 6.0
ფიზიკის კლასში გამოიყენეს ორი ერთნაირი მეტალის სფერო, X და Y: X შეჩერებულია a საიზოლაციო მავთული ფანქრის სახით და Y დაფიქსირებული საიზოლაციო საყრდენზე, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახატზე ქვემოთ სფეროები თავდაპირველად დაშორებულია, X არის დადებითად დამუხტული, ხოლო Y ელექტრონულად ნეიტრალური.
განვიხილოთ ქვემოთ მოცემული ორი მარტივი პროცედურის აღწერა, შესაძლო ელექტროფიკაციის პროცესების საჩვენებლად შემდეგ კი აღნიშნეთ ალტერნატივა, რომელიც სწორად ავსებს ცნებებს ცნობაში, რიგით გამოჩნდება.
I - სფერო Y მიახლოებულია X– სთან, მათ გარეშე ეხება. ამ შემთხვევაში, ექსპერიმენტულად გადამოწმებულია, რომ X სფერო _____________ Y სფეროს მიერ.
II - სფერო Y მიახლოებულია X– სთან, მათ გარეშე ეხება. ამ თანამდებობაზე ყოფნისას Y- ბურთის მიწაზე მიერთება ხდება ტყვიის მავთულის გამოყენებით. ჯერ კიდევ ამ მდგომარეობაში X- სთან ახლოს, Y წყვეტს კონტაქტს დედამიწასთან და შემდეგ Y კვლავ შორდება X- ს. ამ შემთხვევაში, Y სფერო ხდება _____________.
ა) მოზიდული - ელექტრონულად ნეიტრალური
ბ) მოზიდული - დადებითად დამუხტული
გ) მოზიდული - უარყოფითად დამუხტული
დ) მოგერიება - დადებითად დამუხტული
ე) მოგერიებული - უარყოფითად დამუხტული
I პროცედურაში, როდესაც Y სფეროს მივუახლოვდებით X სფეროს, რომელიც დატვირთულია, ელექტრონები მოზიდული იქნებიან X- სთან ახლოს მდებარე რეგიონში. ამრიგად, X სფერო იზიდავს Y სფეროს.
მეორე პროცესში, Y სფეროს გამტარ მავთულთან შეერთებით, რეგიონი, რომელსაც ელექტრონების ნაკლებობა დარჩა, მიიღებს უარყოფით მუხტებს. ამ კავშირის გაწყვეტისთანავე, Y სფერო უარყოფითად დაიმუხტება.
ალტერნატივა: გ) მოზიდული - უარყოფითად დამუხტული
მეტის გასაგებად იხილეთ ელექტროსტატიკა და ელექტროსტატიკა: სავარჯიშოები.
5) ფუვესტი - 2015 წ
ფიზიკის ლაბორატორიის კლასში, ელექტრული მუხტების თვისებების შესასწავლად, ჩატარდა ექსპერიმენტი, რომელშიც მცირეა ელექტრიფიცირებული სფეროები შეჰყავთ პალატის ზედა ნაწილში, ვაკუუმში, სადაც არის ერთიანი ელექტრული ველი იმავე მიმართულებით და მიმართულებით, როგორც ადგილობრივი აჩქარება სიმძიმის. დაფიქსირდა, რომ მოდულის ელექტრული ველი 2 x 10 ტოლია3 V / m, ერთ-ერთი სფერო, მასის 3.2 x 10-15 კგ, მუდმივი სიჩქარით დარჩა პალატის შიგნით. ამ სფეროს აქვს
ა) იგივე რაოდენობის ელექტრონები და პროტონები.
ბ) პროტონებზე 100-ზე მეტი ელექტრონი.
გ) 100 ელექტრონი პროტონებზე ნაკლები.
დ) 2000 პროტონზე მეტი ელექტრონი.
ე) 2000 ელექტრონი ნაკლები, ვიდრე პროტონები.
შენიშვნა და მიღება: ელექტრონული მუხტი = - 1,6 x 10-19 ჩ; პროტონის მუხტი = + 1.6 x 10+19 ჩ; სიმძიმის ადგილობრივი აჩქარება = 10 მ / წმ2
რადგან მუხტი პალატის შიგნით რჩებოდა მუდმივი სიჩქარით, ეს ნიშნავს, რომ წმინდა ძალა ნულის ტოლია.
მას შემდეგ, რაც წონის ძალა და ელექტრული ძალა არის დატვირთვაზე მოქმედი ძალები, მათ უნდა ჰქონდეთ იგივე ინტენსივობა და საპირისპირო მიმართულებები ისე, რომ მიღებული ძალა ნულის ტოლი იყოს.
ელექტრული ძალა გამოითვლება F ფორმულითელექტრო = q E არის P = m.g მოცემული ძალის წონა, ასე რომ, ჩვენ გვაქვს:
როგორც ბრალდება მოცემულია q = n.e- ით, ჩვენ გვაქვს:
ელექტრულ ძალას რომ ჰქონდეს წონის ძალის საპირისპირო მიმართულება, საჭირო იქნება მუხტის უარყოფითი მხარე, ამ გზით, ძალას ექნება ელექტრული ველის საწინააღმდეგო მიმართულება. ჩვენ გვექნება ჭარბი ელექტრონები.
ალტერნატივა: ბ) პროტონებზე 100-ით მეტი ელექტრონი.
ამის შესახებ მეტი ინფორმაციისთვის იხილეთ აგრეთვე Ელექტრული ველი და ელექტრული ველის ვარჯიშები.
6) უფლა - 2010 წ
ორი და თანაბრად განმუხტული გამტარი სფეროები 1 და 2 ერთმანეთთან კონტაქტში არიან და მხარს უჭერენ საიზოლაციო ზედაპირს. დადებითად ელექტრიფიცირებული ხელკეტი მიუახლოვდა ერთ მათგანს, მასზე შეხების გარეშე, როგორც ეს ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში. შემდეგ ბურთები იხსნება და ელექტრიფიცირებული ჯოხი იხსნება.
სწორია ამის აღნიშვნა
ა) სფეროები განტვირთულია, რადგან ჯოხსა და სფეროებს შორის მუხტის გადატანა არ ხდება.
ბ) ჯოხთან ყველაზე ახლოს მდებარე 1 სფერო ხდება დადებითად დამუხტული, ხოლო 2 სფერო უარყოფითად დამუხტული.
გ) სფეროები ელექტრიფიცირებულია თანაბარი მუხტებით და საპირისპირო ნიშნებით.
დ) სფეროებში დამუხტულია ტოლი ნიშნის მუხტები და ორივე უარყოფითი ნიშანი, რადგან ჯოხი იზიდავს საპირისპირო მუხტებს.
ჯოხზე დადებითი მუხტები მოიზიდავს ნეგატიურ მუხტებს სფერო 1-ზე, ხოლო სფერო 2 ელექტრონებს მოკლდება.
ორი სფეროს გამოყოფით, ჯოხის იგივე მდგომარეობაში შენარჩუნებით, 1 სფერო უარყოფითად ელექტრიფიცირდება, ხოლო სფერო 2 დადებითად დამუხტული.
ალტერნატივა: გ) სფეროები ელექტრიფიცირდება თანაბარი მუხტებით და საპირისპირო ნიშნებით.
