ელექტრული ველის ვარჯიშები

ელექტრული ველი წარმოადგენს ელექტრული მუხტის გარშემო სივრცის ცვლილებას. იგი წარმოდგენილია ხაზებით, რომლებსაც ელექტროგადამცემი ხაზები ეწოდება.

ეს საგანი ელექტროსტატიკური შინაარსის ნაწილია. ასე რომ, ისარგებლეთ სავარჯიშოებით, რომლებიც Toda Matéria- მ მოამზადა თქვენთვის, შეამოწმეთ თქვენი ცოდნა და გაასუფთავეთ ეჭვები აღნიშნული რეზოლუციების დაცვით.

საკითხები მოგვარდა და გაკეთდა კომენტარი

1) UFRGS - 2019 წ

ქვემოთ მოცემულ ფიგურაზე ნაჩვენებია, ჯვარედინი სექციით, სამი ელექტრული მუხტის სისტემა, მათი შესაბამისი თანაბარი ზედაპირების ნაკრებით.

შეამოწმეთ ალტერნატივა, რომელიც სწორად ავსებს ბლანკებს ქვემოთ მოცემულ განცხადებაში, მათი თანმიმდევრობით. თანაბარი პოტენციალიდან შეიძლება ითქვას, რომ იტვირთება... აქვს ნიშნები... დატვირთვის მოდულები ისეთია, რომ... .

ა) 1 და 2 - ტოლი - q1 ბ) 1 და 3 - ტოლი - q1 გ) 1 და 2 - მოპირდაპირე - q1 დ) 2 და 3 - მოპირდაპირე - q1> q2> q3
ე) 2 და 3 - ტოლია - q1> q2> q3

იხილეთ პასუხი

ეკვიპოტენციური ზედაპირი წარმოადგენს წერტილებს, რომლებსაც აქვთ იგივე ელექტრული პოტენციალი.

ნახაზზე დაკვირვებისას ჩვენ დავადგინეთ, რომ 1 და 2 მუხტებს შორის არის საერთო ზედაპირი, ეს ხდება მაშინ, როდესაც მუხტებს იგივე ნიშანი აქვთ. ამიტომ 1-ს და 2-ს თანაბარი მუხტი აქვთ.

ნახაზიდან ასევე ვაკვირდებით, რომ დატვირთვა 1 არის ყველაზე მცირე დატვირთვის მოდულით, რადგან მას აქვს ყველაზე მცირე რაოდენობის ზედაპირები, ხოლო დატვირთვა 3 არის ყველაზე მაღალი რიცხვის.

ამიტომ, ჩვენ უნდა q1

ალტერნატივა: ა) 1 და 2 - ტოლი - q1

2) UERJ - 2019 წ

ილუსტრაციაზე I, II, III და IV წერტილები წარმოდგენილია ერთგვაროვან ელექტრულ ველში.

უმნიშვნელო მასისა და პოზიტიური მუხტის მქონე ნაწილაკი იძენს მაქსიმალურ ელექტრო პოტენციურ ენერგიას, თუ მოთავსებულია წერტილში:

იქ
ბ) II
გ) III
დ) IV

იხილეთ პასუხი

ერთგვაროვან ელექტრულ ველში დადებით ნაწილაკს აქვს უფრო მეტი ელექტროენერგიის პოტენციური ენერგია, რაც უფრო ახლოსაა დადებით ფირფიტასთან.

ამ შემთხვევაში, I წერტილი არის ის, სადაც დატვირთვას ექნება უდიდესი პოტენციური ენერგია.

ალტერნატივა: ა) მე

3) UECE - 2016 წ

ელექტროსტატიკური გამტარი არის მოწყობილობა, რომლის საშუალებითაც შესაძლებელია სამრეწველო საკვამურებში გამონაბოლქვ გაზებში არსებული მცირე ნაწილაკების ამოღება. აღჭურვილობის ძირითადი მოქმედი პრინციპია ამ ნაწილაკების იონიზაცია, რასაც მოჰყვება ელექტრული ველის გამოყენება რეგიონში, სადაც ისინი გადიან. დავუშვათ, რომ ერთ მათგანს აქვს m მასა, იძენს q მნიშვნელობის მუხტს და ექვემდებარება E მოდულის ელექტრულ ველს. ელექტრული ძალა ამ ნაწილაკზე მოცემულია

ა) mqE.
ბ) mE / qb.
გ) ქ / ე.
დ) qE.

იხილეთ პასუხი

ელექტრული ძალის ინტენსივობა, რომელიც მოქმედებს მუხტზე, რომელიც მდებარეობს რეგიონში, სადაც არის ელექტრული ველი, ტოლია მუხტის პროდუქტის ელექტრული ველის სიდიდის მიხედვით, ანუ F = q. და.

ალტერნატივა: დ) qE

4) 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 (განვიხილოთ: ელექტრონული მუხტი = - 1,6 x 10^-19 ჩ; პროტონის მუხტი = + 1.6 x 10^-19 ჩ; სიმძიმის ადგილობრივი აჩქარება = 10 მ / წმ²)

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.

იხილეთ პასუხი

პრობლემის შესახებ ინფორმაციის მიხედვით, ჩვენ დავადგინეთ, რომ სფეროში მოქმედი ძალები არის წონის ძალა და ელექტრული ძალა.

რადგან სფერო პალატაში რჩება მუდმივი სიჩქარით, დავასკვნათ, რომ ამ ორ ძალას აქვს იგივე სიდიდე და საწინააღმდეგო მიმართულება. როგორც ქვემოთ მოცემული სურათი:

ამ გზით, ჩვენ შეგვიძლია გამოვთვალოთ დატვირთვის მოდული სფეროზე მოქმედი ორი ძალის გათანაბრებით, ეს არის:

ახლა, დამატებითი ნაწილაკების რაოდენობის დასადგენად, გამოვიყენოთ შემდეგი ურთიერთობა:

q = ნ.ე.

ყოფნა,

n: დამატებითი ელექტრონების ან პროტონების რაოდენობა
ე: ელემენტარული მუხტი

ამიტომ, პრობლემში მითითებული მნიშვნელობების ჩანაცვლება, გვაქვს:

როგორც ვნახეთ, ელექტრო ძალას საპირისპირო მიმართულება უნდა ჰქონდეს წონის ძალისგან.

ამისათვის აუცილებელია, რომ მუხტს ჰქონდეს უარყოფითი ნიშანი, რადგან ამ გზით ელექტრულ ძალას და ელექტრულ ველს საპირისპირო მიმართულებებიც ექნებათ.

ამიტომ, სფეროს ელექტრონების მეტი რაოდენობა უნდა ჰქონდეს ვიდრე პროტონები.

ალტერნატივა: ბ) პროტონებზე 100-ით მეტი ელექტრონი.

5) Unesp - 2015 წელი

ელექტრონული მოდელები ხშირად გამოიყენება ადამიანის სხეულის სხვადასხვა სისტემაში ინფორმაციის გადაცემის ასახსნელად. მაგალითად, ნერვული სისტემა შედგება ნეირონებისგან (სურათი 1), უჯრედები, რომლებიც შემოიფარგლება თხელი ლიპოპროტეინის მემბრანით, რომელიც გამოყოფს უჯრედშიდა გარემოს გარეუჯრედული გარემოსგან. გარსის შიდა ნაწილი უარყოფითად არის დამუხტული და გარე ნაწილს აქვს დადებითი მუხტი (სურათი 2), მსგავსი რაც ხდება კონდენსატორის ფირფიტებში.

სურათი 3 წარმოადგენს ამ მემბრანის გაფართოებულ ფრაგმენტს, სისქის d- ს, რომელიც ველის მოქმედების ქვეშ იმყოფება ერთიანი ელექტრული, ფიგურაში წარმოდგენილია ძალის ხაზებით ერთმანეთის პარალელურად და ორიენტირებული მაღლა შიდაუჯრედულ და გარეუჯრედულ მედიუმს შორის პოტენციური განსხვავებაა V. ელემენტარული ელექტრული მუხტის ე რომ ჩათვლით, კალიუმის იონი K +, რომელიც მითითებულია ფიგურა 3-ში, ამ ელექტრული ველის მოქმედებით ექვემდებარება ელექტრულ ძალას, რომლის მოდულის დაწერა შეიძლება

იხილეთ პასუხი

ერთგვაროვან ელექტრულ ველში პოტენციურ სხვაობას იძლევა:

ელექტრული ველი E ტოლია თანაფარდობას ელექტრულ ძალასა და მუხტს შორის, ეს არის:

ამ ურთიერთობის ჩანაცვლება წინა ურთიერთობაში, ჩვენ გვაქვს:

მას შემდეგ, რაც ჩვენ მხოლოდ ერთი კალიუმის იონი გვაქვს, გამოხატვა q = n.e გახდება q = e. ამ მნიშვნელობის ჩანაცვლება წინა გამოხატვაში და ძალის იზოლირება, ვხვდებით:

ალტერნატივა: დ)

6) ფუვესტი - 2015 წ

რეგიონი ორ ბრტყელ და პარალელურ მეტალის ფირფიტებს შორის ნაჩვენებია გვერდზე გამოსახულ ფიგურაში. წვეტიანი ხაზები წარმოადგენს ფირფიტებს შორის არსებულ ერთგვაროვან ელექტრულ ველს. ფირფიტებს შორის მანძილია 5 მმ, ხოლო პოტენციური განსხვავება მათ შორის 300 ვ. A, B და C წერტილების კოორდინატები ნაჩვენებია ნახატზე. (ჩამოწერეთ და მიიღეთ) სისტემა ვაკუუმშია. ელექტრონული მუხტი = -1.6.10^-19 ჩ)

Დადგინდეს

ა) მოდულები დადა_ბ და არის_ჩ ელექტრული ველის შესაბამისად A, B და C წერტილებში;

ბ) პოტენციური განსხვავებები V_AB და ვ_ძვ.წ. შესაბამისად A და B წერტილებს შორის და შესაბამისად B და C წერტილებს შორის;

გ) ნაწარმოები ახორციელებს ელექტრული ძალა ელექტრონს, რომელიც მოძრაობს C წერტილიდან A წერტილამდე.

იხილეთ პასუხი

ა) რადგან ფირფიტებს შორის ელექტრული ველი ერთგვაროვანია, მნიშვნელობა იგივე იქნება A, B და C წერტილებში, ანუ E = და_ბ = და_ჩ = და.

E მოდულის გამოსათვლელად გამოვიყენებთ შემდეგ ფორმულას:

V = ე.დ.

სადაც V = 300 ვ და დ = 5 მმ = 0,005 მ, შემდეგ მნიშვნელობას ვხვდებით:

ბ) მითითებული წერტილების პოტენციური სხვაობების გამოსათვლელად, ჩვენ გამოვიყენებთ იმავე ფორმულას, როგორც ზემოთ, მითითებული დისტანციების გათვალისწინებით, ეს არის:

მოდით გამოვთვალოთ პოტენციური განსხვავება B და C წერტილებს შორის. ამისათვის გაითვალისწინეთ, რომ ეს ორი წერტილი ერთსა და იმავე მანძილზეა ფირფიტებიდან, ანუ დ_ძვ.წ. = 0,004 - 0,004 = 0.

ამ გზით, პოტენციური განსხვავება იქნება ნულის ტოლი, ანუ:

ვ_ძვ.წ. = 60 000. 0 = 0

გ) სამუშაოს გამოსათვლელად გამოვიყენებთ შემდეგ ფორმულას:

თუ C წერტილის პოტენციალი B წერტილის ტოლია, მაშინ V_ჩ - ვ = V_ბ - ვ = - ვ_AB = - 180 ვ. ამ მნიშვნელობის ჩანაცვლება ფორმულაში, ჩვენ გვაქვს:

7) UECE - 2014 წ

განვიხილოთ ელექტრული ველი, რომელიც წარმოიქმნება ორი წერტილოვანი ფორმის ელექტრული მუხტით, თანაბარი მნიშვნელობებით და საპირისპირო ნიშნებით, რომლებიც დაშორებულია მანძილით d. ამ ელექტრული ველის ვექტორის შესახებ მუხტების თანაბრად დაშორებულ წერტილებზე სწორია ამის თქმა

ა) აქვს მიმართულება პერპენდიკულარულად ორი მუხტის შეერთების ხაზისა და იგივე მიმართულება ყველა ამ წერტილში.
ბ) აქვს იგივე მიმართულება, როგორც წრფე, რომელიც უერთდება ორ დატვირთვას, მაგრამ მიმართულებით იცვლება თითოეული გაანალიზებული წერტილისთვის.
გ) აქვს წრფის პერპენდიკულარული მიმართულება, რომელიც უერთდება ორ დატვირთვას, მაგრამ მიმართულებით იცვლება თითოეული გაანალიზებული წერტილისთვის.
დ) აქვს იგივე მიმართულება, როგორც ხაზი, რომელიც აერთებს ორ მუხტს და იგივე მიმართულებაა ამ ყველა წერტილში.

იხილეთ პასუხი

ქვემოთ მოცემულ სურათზე წარმოდგენილია ძალის ხაზები, როდესაც გვაქვს ორი ელექტრული მუხტი საპირისპირო სიგნალებით.

როგორც ელექტრული ველის ვექტორი ახდენს ძალის ხაზების შეგროვებას თითოეულ წერტილში, ამას ვადასტურებთ წერტილებზე დატვირთვებისგან თანაბრად დაშორებული, ვექტორს ექნება იგივე მიმართულება, როგორც ხაზი, რომელიც ორ მუხტს უერთდება და იგივე გრძნობა

ალტერნატივა: დ) აქვს იგივე მიმართულება, როგორც ხაზი, რომელიც უერთდება ორ მუხტს და იგივე მიმართულებაა ყველა ამ წერტილში.

დამატებითი ვარჯიშებისთვის იხილეთ აგრეთვე:

• ელექტრო მუხტი: სავარჯიშოები
• ელექტროსტატიკა: სავარჯიშოები
• კულონის კანონი: სავარჯიშოები
• რეზისტორების ასოციაცია - ვარჯიშები