Elektrinis krūvis yra dalelių savybė pritraukti ar netraukti kitus. Pavyzdžiui, elektronai pritraukia protonus, tuo tarpu neutronai jų nei traukia, nei atstumia.
Kūnas bus neutralus, kai jame bus vienodas elektronų ir protonų kiekis. Kai jis turi didesnį elektronų skaičių nei protonai, jis yra neigiamai elektrifikuotas. Kita vertus, kai elektronų skaičius bus mažesnis už protonų skaičių, jis bus teigiamai įelektrintas.
Pasinaudokite išspręsti ir pakomentuotais klausimais, kad išsiaiškintumėte abejones šiuo klausimu.
Išspręstos problemos
1) UFRGS - 2018 m
Neigiamas krūvis Q prilyginamas izoliuotai, elektrai neutraliai laidžiai rutuliui. Tada rutulys įžeminamas švinine viela. Patikrinkite alternatyvą, kuri teisingai užpildo tuščias vietas žemiau esančiame sakinyje, jų pateikimo tvarka. Jei krūvis Q tolsta tolyn, kol kamuolys yra įžemintas, o tada žemė yra nepagrįsta, rutulys taps ________. Kita vertus, jei pirmiausia pašalinama žemė, o tada pašalinamas krūvis Q, rutulys bus ________.
a) elektrinis neutralus - teigiamai įkrautas
b) elektrinis neutralus - neigiamai įkrautas
c) teigiamai įkrautas - elektrinis neutralus
d) teigiamai įkrautas - neigiamai įkrautas
e) neigiamai įkrautas - teigiamai įkrautas
Kai neigiamas krūvis artėja iš neutralios laidžios sferos, atstumianti jėga priverčia elektronus kauptis toliausiai nuo krūvio esančioje sferos srityje.
Tokiu būdu arčiausiai sferos esančiame regione trūksta elektronų. Pirmoje situacijoje rutulio įžeminimas, kol pašalinamas krovinys, lemia, kad kamuolio apkrova grįžta į neutralią padėtį.
Antroje situacijoje, kai krovinys yra pašalinamas po to, kai žemė pašalinama, tai sukelia perteklines apkrovas. viename sferos gale susikaupę negatyvai nuleidžiami į žemę, todėl rutulys tampa teigiamas pakrautas.
Alternatyva: a) elektra neutrali - teigiamai įkrauta
Elektrinio izoliuoto metalinio objekto X neigiamas krūvis yra 5,0 x 10-12 Ç. Antrasis metalinis objektas Y, neutralus, palaikantis ryšį su Žeme, priartinamas prie pirmo ir tarp jų atsiranda kibirkštis, jų neliečiant. Kibirkšties trukmė yra 0,5 s, o jos intensyvumas - 10-11. Šio proceso pabaigoje objektų X ir Y bendri elektros krūviai yra atitinkamai
a) nulis ir nulis.
b) nulis ir - 5,0 x 10-12 Ç.
c) - 2,5 x 10-12 C ir - 2,5 x 10-12 Ç.
d) - 2,5 x 10-12 C ir + 2,5 x 10-12 Ç.
e) + 5,0 x 10-12 C ir nulis
Pateiktoje situacijoje perkelto krovinio kiekį galima apskaičiuoti pagal šią formulę:
Pakeisdami nurodytas vertes, turime:
Taigi objektas y gavo 5,10 mokestį-12 C, tačiau kadangi jis yra pagrįstas, šis perteklinis krūvis nutekės ir objekto bendrasis krūvis bus lygus nuliui.
Neigiamų krūvių, esančių objekte x, perteklius buvo visiškai perkeltas į objektą y, kaip apskaičiavome. Todėl visas jūsų mokestis taip pat bus lygus nuliui.
Alternatyva: a) nulis ir nulis
Du identiški metaliniai strypai įkraunami 9,0 µC įkrova. Jie susiliečia su trečia lazda, taip pat identiška kitoms dviem, bet kurių grynasis krūvis lygus nuliui. Užmezgus kontaktą tarp jų, trys lazdelės juda viena nuo kitos. Koks yra trečiojo strypo grynasis krūvis µC?
a) 3.0
b) 4.5
c) 6.0
d) 9,0
e) 18
Kontaktinio elektrifikavimo metu, kai kūnai yra identiški, krūvis bus padalintas vienodai tarp kūnų.
Taigi, 18 µC (9 + 9) krūvis bus padalytas iš 3, taigi kiekvienos lazdelės kontaktas bus 6 µC (18: 3).
Alternatyva: c) 6.0
Fizikos klasėje buvo naudojamos dvi identiškos metalinės sferos, X ir Y: X yra sustabdytas a izoliacinė viela švytuoklės pavidalu ir Y pritvirtinta ant izoliacinės atramos, kaip parodyta paveikslėlyje paliegti. Sferos iš pradžių yra išdėstytos viena nuo kitos, X yra teigiamai įkrautas, o Y - elektra neutralus.
Apsvarstykite toliau pateiktą dviejų paprastų procedūrų aprašymą, kad parodytumėte galimus elektrifikavimo procesus tada pažymėkite alternatyvą, kuri teisingai užpildo teiginių tuščias vietas tokia tvarka, kokia pasirodys.
I - rutulys Y priartinamas prie X, jiems neliečiant. Šiuo atveju eksperimentiškai patikrinama, ar sfera X yra _____________ rutulio Y.
II - rutulys Y priartinamas prie X, jų neliečiant. Laikant šią padėtį, Y rutulys sujungiamas su žeme naudojant švino laidą. Vis dar šioje padėtyje, esančioje netoli X, Y nutraukia kontaktą su žeme, o tada Y vėl nutolsta nuo X. Tokiu atveju sfera Y tampa _____________.
a) pritraukta - elektra neutrali
b) traukia - teigiamai įkrautas
c) traukia - neigiamai įkrautas
d) atstumtas - teigiamai įkrautas
e) atstumtas - neigiamai įkrautas
I procedūroje artėjant prie Y sferos į sferą X, kuri yra teigiamai įkrauta, elektronai bus pritraukti į arčiausiai X esančią sritį. Taigi rutulį X traukia rutulys Y.
Antrojo proceso metu, sujungus Y sferą laidžiu laidu, regionas, kuriame liko elektronų trūkumas, gaus neigiamus krūvius. Nutraukus šį ryšį, sfera Y bus neigiamai įkrauta.
Alternatyva: c) pritraukta - neigiamai įkrauta
Norėdami sužinoti daugiau, žr elektrostatika ir Elektrostatika: pratimai.
5) „Fuvest“ - 2015 m
Fizikos laboratorijos klasėje, norint ištirti elektrinių krūvių savybes, buvo atliktas eksperimentas, kuriame buvo mažos elektrifikuotos sferos suleidžiami į viršutinę kameros dalį vakuume, kur yra vienodas elektrinis laukas ta pačia kryptimi ir kryptimi, kaip ir vietinis gravitacija. Pastebėta, kad esant 2 x 10 modulio elektriniam laukui3 V / m, viena iš sferų, kurios masė 3,2 x 10-15 kg, kameros viduje liko pastoviu greičiu. Ši sfera turi
a) tiek pat elektronų ir protonų.
b) 100 elektronų daugiau nei protonų.
c) 100 elektronų mažiau nei protonai.
d) 2000 elektronų daugiau nei protonai.
e) 2000 elektronų mažiau nei protonai.
Atkreipkite dėmesį ir priimkite: elektronų krūvis = - 1,6 x 10-19 Ç; protonų krūvis = + 1,6 x 10+19 Ç; vietinis sunkio pagreitis = 10 m / s2
Kadangi krūvis kameroje liko pastoviu greičiu, tai reiškia, kad grynoji jėga lygi nuliui.
Kadangi svorio jėga ir elektrinė jėga yra jėgos, veikiančios apkrovą, jos turi būti vienodo intensyvumo ir priešingos krypties, kad gaunama jėga būtų lygi nuliui.
Elektros jėga apskaičiuojama pagal formulę Felektrinis = q. E yra jėgos svoris, nurodytas P = m.g, taigi mes turime:
Kadangi mokestį pateikia q = n.e, mes turime:
Kad elektros jėga būtų priešinga svorio jėgos krypčiai, reikės, kad krūvis būtų neigiamas, tokiu būdu jėga bus priešinga elektriniam laukui. Taigi turėsime elektronų perteklių.
Alternatyva: b) 100 elektronų daugiau nei protonų.
Norėdami sužinoti daugiau apie tai, taip pat žiūrėkite Elektrinis laukas ir Elektrinio lauko pratimai.
6) UFLA - 2010 m
Dvi vienodos išleidžiamos laidžios sferos 1 ir 2 liečiasi viena su kita ir yra palaikomos ant izoliacinio paviršiaus. Prie vieno iš jų prieinamas teigiamai įelektrintas lazdelė, jos neliečiant, kaip parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje. Tada rutuliai pašalinami ir pašalinamas įelektrintas strypas.
Teisinga tai teigti
a) sferos lieka neapkrautos, nes tarp lazdos ir sferų krūviai neperduodami.
b) arčiau lazdos esanti 1 sfera tampa teigiamai įkrauta, o 2 sritis - neigiamai.
c) sferos elektrifikuojamos vienodais krūviais ir priešingais ženklais.
d) sferos apkraunamos vienodo ženklo krūviais ir abu neigiamu ženklu, nes strypas pritraukia priešingus krūvius.
Teigiami strypo krūviai pritrauks neigiamus krūvius į 1 sferą, o sferoje 2 trūks elektronų.
Atskyrus dvi sferas, laikant lazdą toje pačioje padėtyje, 1 sfera bus neigiamai įelektrinta, o sfera - teigiamai įkrauta.
Alternatyva: c) sferos įelektrinamos vienodais krūviais ir priešingais ženklais.
